Roxann Dawson speelde ooit in een nooit uitgezonden pilot voor een politieserie genaamd NYPD Mounted, waarin ze een bijrol had als luitenant Torres naast Dennis Franz en Dan Gauthier. Het project bevatte ook een paard in een belangrijke rol. Dat detail springt in het oog omdat Dawsons bekendste rol een andere luitenant Torres was: de half-Klingon-ingenieur B'Elanna Torres in Star Trek: Voyager.
In Voyager begon B'Elanna Torres als lid van de Maquis-verzetsgroep voordat ze opging in de bemanning van het ruimteschip in het verre Delta Kwadrant. Ze klom op tot hoofdwerktuigkundige en verscheen in 172 afleveringen. Het personage worstelde met haar dubbele mens-Klingon-erfgoed en vocht vaak tegen agressieve impulsen terwijl ze uitblonk in technische probleemoplossing.
Dawson maakte haar regiedebuut op Voyager met de aflevering Riddles uit seizoen zes in 1999. Ze regisseerde daarna nog twee afleveringen in het laatste seizoen en tien afleveringen van Star Trek: Enterprise. Deze overstap markeerde het begin van haar verschuiving van acteren naar een fulltime regiecarrière die tot op de dag van vandaag voortduurt.
Na Voyager bleef Dawson acteren in series als Seven Days, Without a Trace en The Closer, terwijl ze ook regieopdrachten aannam voor Charmed, The Division en twaalf afleveringen van Crossing Jordan. Haar credits breidden zich uit met acht afleveringen van Cold Case, meerdere afleveringen van Heroes en The Closer, plus losse afleveringen van The O.C., Lost, Lie to Me en Caprica. Later regisseerde ze voor Treme, The Good Wife, The Mentalist, Bates Motel, Agents of S.H.I.E.L.D., House of Cards en This Is Us.
In 2019 regisseerde Dawson haar eerste speelfilm, Breakthrough, met Chrissy Metz in de hoofdrol. De film dramatiseerde het waargebeurde verhaal van een jongen die vijftien minuten onder water overleefde in een bevroren meer en de geloofsgerichte inspanningen die zijn herstel bevorderden. Met een budget van veertien miljoen dollar bracht de film meer dan vijftig miljoen dollar op aan de kassa.
Dawson regisseerde sindsdien afleveringen van The Morning Show, Penny Dreadful, Foundation en Dark Matter. Ze werkte ook als producer aan projecten als Scandal en Cold Case. Nu ze zevenenzestig is, blijft ze actief achter de camera zonder plannen om met pensioen te gaan en maakt ze van haar Star Trek-ervaring één hoofdstuk in een uitgebreid cv met veel van de populairste series uit de late jaren 2000 en daarna.