Antoinette Lees nacque il 18 agosto 1913 a Butte, Montana, unica figlia di Charles, ingegnere minerario, e di Lina Deoviddio; l’infanzia trascorse in Messico, dove il padre seguiva attività estrattive. Tornata negli Stati Uniti, si laureò in Lettere all’Università della California a Los Angeles, con l’intenzione di dedicarsi alla scrittura prima di essere attratta dal cinema. Nel 1933 esordì sullo schermo con brevi comparse sotto il nome di Andrea Lees, alternando ruoli non accreditati in drammi e commedie. Il primo ruolo significativo arrivò nel 1936 con Come and Get It, seguito da It Could Happen to You l’anno successivo. La consacrazione avvenne in Stage Door (1937), dove interpretò Kay Hamilton accanto a Katharine Hepburn, Ginger Rogers e Lucille Ball, guadagnandosi la candidatura all’Oscar come miglior attrice non protagonista. Il volto dolce e rassicurante di Leeds la portò a interpretare Hazel Dawes ne The Goldwyn Follies (1938), ma il film deludente le costò una battuta d’arresto. Nello stesso anno sostenne screen test per il ruolo di Melanie in Via col vento, poi assegnato a Olivia de Havilland. Compì il salto nei ruoli da protagonista accanto a Joel McCrea in Youth Takes a Fling (1938) e They Shall Have Music (1939), mostrando versatilità recitativa e charme naturale.
Nel biennio successivo fu protagonista de The Real Glory con Gary Cooper e David Niven, e di Swanee River – la prima biografia a colori di Stephen Foster – al fianco di Don Ameche. L’ultimo film fu Earthbound (1940), un giallo soprannaturale in cui il fantasma del marito aiuta la protagonista a risolvere un omicidio. A soli ventisette anni, decise di ritirarsi dallo schermo dopo aver sposato un anno prima Robert Stewart Howard, figlio dell’imprenditore e proprietario di cavalli Charles S. Howard. Dalla unione nacquero due figli, Robert Jr. e Leann, scomparsa prematuramente nel 1971. Insieme al marito gestì allevamenti di purosangue, diventando proprietaria e allevatrice di successo grazie anche al celebre soggetto Seabiscuit. La coppia acquistò e trasformò in hotel il Colonial House di Palm Springs, noto oggi come Colony Palms, con una suite dedicata al loro campione equino. Rimasta vedova nel 1962, Andrea avviò un’attività nel settore orafo, mantenendo viva la passione per l’equitazione. Morì di cancro il 21 maggio 1984 a Riverside, California, e riposa nel Desert Memorial Park di Cathedral City. Nel 1994 fu insignita della Golden Palm Star sulla Palm Springs Walk of Stars, a riconoscimento del suo contributo al cinema e allo sport equestre americano.