Do jednych z najbardziej zapamiętanych ról przeszła rola Dallas w filmie Dyliżans, gdzie aktorka grała u boku Johna Wayne’a. Z Wayne’em wystąpiła także w filmach: Allegheny Uprising, Czarny oddział czy Noc nad Pacyfikiem.
W 1948 roku wystąpiła w filmie Koralowa wyspa, za który otrzymała Oscara dla najlepszej aktorki drugoplanowej.
Począwszy od lat 50. zaczęła grywać drugoplanowe role, by zacząć występować coraz to rzadziej. Wróciła na srebrny ekran jeden ostateczny raz, grając matkę Sally Field w filmie Pocałuj mnie na do widzenia (1982). Po kilku rolach w serialach telewizyjnych, aktorka wycofała się z zawodu. Pojawiła się gościnnie podczas 70. ceremonii wręczenia Oscarów w 1998 roku.
Claire Trevor zmarła z powodu niewydolności oddechowej w Newport Beach 8 kwietnia 2000 w wieku 90 lat.
Aktorka posiada swoją gwiazdę w Hollywood Walk of Fame znajdującą się przy 6933 Hollywood Boulevard.