Laurence Leboeuf obtient un premier rôle télévisé dans la série À l'ombre de l'épervier où elle incarne Catherine.

Elle se fait ensuite découvrir par le rôle d'Évelyne, qu'elle joue dans Virgine pendant 4 ans, de 1998 à 2002. Elle obtient un autre rôle qui confirme son talent au spectateur québécois, soit celui d'Isa Jobin dans Tag2.

Laurence tente ensuite sa chance du côté anglophone où elle décroche un rôle important dans la série canadienne 15/Love jusqu'en 2008. En 2005, elle obtient un rôle dans la série Human Trafficking où elle offre une performance exceptionnelle. Elle joue par la suite dans le film Le secret de ma mère puis partage la vedette du long métrage Ma fille, mon ange avec Karine Vanasse. Elle obtient d'ailleurs le Jutra pour le meilleur rôle de soutien pour ce film.

En 2008, elle retourne à la télévision québécoise pour interpréter le rôle de Louise Lavigueur de la télésérie Les Lavigueur, la vraie histoire. On peut maintenant la voir aux côtés de Guillaume Lemay-Thivierge et Éric Bruneau dans le film Les pieds dans le vide.