Em 1966-1967, ela começou sua carreira na televisão como “The Resident Dream Girl” no The Dream Girl de 1967, substituindo Beverly Adams do primeiro dia da semana transmitido em frente aos apresentadores Dick Stewart e Wink Martindale, e durante esse tempo ela apareceu em outro programa de Chuck Barris, The Dating Game.
Valentine com Lloyd Haynes no Room 222 (1970)
Em 1969, Valentine ganhou o seu papel revolucionário como nova professora na série de televisão ABC Room 222 com Lloyd Haynes, Denise Nicholas, e Michael Constantine. Ela foi descoberta por Gene Reynolds, o diretor do Room 222, que viu o seu brilho labial no ensaio e percebeu que ela era engraçada. Ela foi indicada duas vezes para um Emmy e uma vez para um Globo de Ouro, ganhando um Emmy em 1970 para Atriz de Destaque em um Papel de Apoio.
Valentine mais tarde estrelou em sua própria série de televisão, Karen, em 1975. Ela interpretou Gidget no filme Gidget Cresce, de 1969, o papel principal no aclamado pela crítica na história verdadeira Muggable Mary, Street Cop (1982) e apareceu em muitos outros filmes para a televisão, incluindo As Filhas de Joshua Cabe (1972), Café, Chá ou Eu? (1973), The Girl Who Came Gift-Wrapped (1974), e’Lollipop (1976), Murder at the World Series (1977), Go West, Young Girl (1978) e Skeezer (1982). Valentine foi um semi-regular no The Hollywood Squares de 1971 a 1977 tanto na NBC-TV como em sindicação, muitas vezes trocando quips com Paul Lynde. Ela foi a estrela de muitas séries, incluindo Starsky & Hutch, Baretta, McMillan & Wife, Cybill and Murder, She Wrote and multiple episodes of The Love Boat and Love, American Style. Ela teve um papel de protagonista no 25º episódio da terceira temporada do renascimento de 1985 de The Twilight Zone, intitulado “Many, Many Monkeys”.
Os seus longas incluem Forever Young, Forever Free (1975), Hot Lead e Cold Feet (1978), The North Avenue Irregulars (1979) e The Power Within (1995). Ela também teve muitos papéis de liderança em filmes feitos para a televisão.
Valentine continua a trabalhar na televisão e no palco. Ela co-estrelou com John Larroquette em um filme de 2004 da Hallmark Channel TV, Wedding Daze. Ela estrelou em várias produções, incluindo Romantic Comedy on Broadway e National Tour, Breaking Legs Off-Broadway e National Tour, e a produção de Los Angeles Steel Magnolias.