Convencida para ir a Hollywood a finales de 1939, tuvo un breve contrato con 20th Century Fox, trabajando en 1941 para Warner Brothers y, entre 1942 y 1948, para Columbia Pictures.
Ella debutó en el cine en 1940, haciendo pequeños papeles en los siguientes dos años. En 1942 llegó su gran oportunidad con Republic Pictures, que le dio el primer papel femenino en el serial de aventuras Spy Smasher. Chapman pronto empezó a recibir nuevos primeros papeles, y actuó junto a estrellas de la talla de Edward G. Robinson y George Sanders. Con la entrada de los Estados Unidos en la Segunda Guerra Mundial, ella se dedicó al entretenimiento de la tropa, trabajó a favor del bono de guerra y actuó en la Hollywood Canteen. En ese ámbito, también se recuerda su papel en la película prosoviético Contraataque (Counter-Attack), estrenado en 1945.
En los años 1950 Chapman siguió actuando, aunque casi siempre en papeles secundarios, destacando el que hizo en la película de Billy Wilder de 1955 La tentación vive arriba (The Seven Year Itch). Sin embargo, con la llegada de la televisión ella se mantuvo ocupada en la siguiente década, con actuaciones como estrella invitada en diferentes shows, entre ellos Rawhide, Perry Mason, y Four Star Playhouse. Marguerite Chapman falleció el 31 de agosto de 1999 en Burbank, California, a los 81 años de edad.
