Na początku lat 80. XX wieku zagrała w dwóch filmach z serii o przygodach Różowej Pantery, które realizował Blake Edwards. Były to Ślad Różowej Pantery w 1982 i Klątwa Różowej Pantery w 1983.
Mimo bogatego dorobku największą sławę przyniosła jej niesamowita rola Patsy Stone z realizowanego od 1992 przez duet „French & Saunders” serialu Absolutnie fantastyczne, za którą otrzymała nagrodę BAFTA dla Najlepszej Aktorki Komediowej oraz dla Największej Osobowości Komediowej. Grała tam w duecie z Jennifer Saunders.
Joanna Lumley obok ról telewizyjnych grała również w wielu realizacjach kinowych Shirley Valentine z 1989, Duch w Monte Carlo z 1990, Jakubek i brzoskwinia olbrzymka z 1996, Powrót do domu z 1998 czy Maybe Baby z 2000. Użyczyła swojego głosu w filmie Tima Burtona (Gnijąca panna młoda) z 2005 roku oraz w filmie animowanym Safari z 2010.
Lumley jest też aktorką teatralną, wybitną kreację stworzyła w sztuce List.