Американская актриса и режиссёр. Лиа родилась 31 мая 1961 года в Рочестере, штат Миннесота, США. В детстве занималась балетом, а в 14 лет стала профессиональной танцовщицей и получила стипендию в Американском театре балета (АТБ). Она участвовала в более чем 45 постановках АТБ, а также Балета Пенсильвании и Миннесотского театра балета. В 20 лет Томпсон решила уйти из балета и стать актрисой. Поначалу она снималась в рекламных роликах Burger King и музыкальных клипах. В 1983 году с выходом фильмов "Челюсти 3" и "Все верные ходы" состоялся её дебют в кино. Наиболее известной её актёрской работой стала роль Лоррейн Бейнс в кинотрилогии "Назад в будущее". В 1980-е годы и в начале 1990-х Лиа много снималась в кино, а с середины 1990-х стала преимущественно актрисой телевидения. Она играла главную роль в ситкоме "Каролина в Нью-Йорке", который транслировался на канале NBC с 1995 по 2000 годы. В 2000-е годы актриса снималась в основном в малоизвестных телевизионных фильмах, играла эпизодические роли в телесериалах и в театре. В середине 2000-х она исполнила главную роль в серии из девяти полнометражных фильмов "Джейн Доу" производства Hallmark, два из которых Томпсон сняла в качестве режиссёра. В 2011 году актриса начала сниматься в сериале "Их перепутали в роддоме" в роли Кэтрин Кенниш