Molly Ringwald joue dans plusieurs épisodes de la série télévisée Diff'rent Strokes en 1979. Cette année-là, elle est également au générique de la série The Facts of Life, mais son personnage est supprimé après la première saison. Elle se tourne ensuite vers le cinéma, et trouve son premier rôle majeur dans Seize bougies pour Sam (Sixteen Candles) en 1984.
Le film qui la fait connaître du grand public est Rose bonbon (Pretty in Pink) en 1986. Bien qu'elle ait joué une « princesse » dans son plus grand succès, The Breakfast Club, Ringwald interprète souvent des personnages mélancoliques, naïfs, cérébraux et frustrés. Ses rôles ont beaucoup influencé les émissions et films pour adolescents des années 1990.
Parmi ses principaux films, on trouve Fresh Horses, The Pick Up Artist ainsi que The Breakfast Club. Alors qu'elle était l'actrice adolescente hollywoodienne la plus populaire, elle est apparue sur la couverture de publications telles que Tiger Beat, Teen et plusieurs autres.
Sa carrière ralentit au cours des années 1990 où elle n'apparaît que dans des téléfilms et des films d'horreur. Elle regrettera plus tard son refus à faire un film dont elle avait décroché le rôle principal : Ghost. Son retour à la télévision en 1996 dans la sitcom Townies est salué par la critique, mais les mauvaises cotes d'écoute entraînent la disparition de l'émission après seulement quinze épisodes.
Elle vit ensuite en France pendant quatre ans et ne joue alors que dans des films en français, dont notamment Enfants de salaud (1996) de Tonie Marshall.
Molly Ringwald a également joué au théâtre à Londres ainsi que à Broadway. Comme en clin d'œil au début de sa carrière, on la retrouve en 2001 dans le film Not Another Teen Movie, qui est une parodie des films pour adolescents.