Vyrůstala v dobře situované rodině průmyslníka (majitel turínské továrny na výrobu pneumatik a elektrických kabelů) a hudebního skladatele a klavíristky. Hereckou průpravu absolvovala 1983 u režiséra Patrice Chéreaua v dramatické škole L'École des Amandiers v Nanterre, kde také získala své první jevištní zkušenosti v klasickém repertoáru, mj. v Molièreově Pánovi z Prasečkova, v Čechovově Platonovi, v Kleistově tragédii Penthesilea a rytířské hře Kačenka z Heilbronnu.

V pol. 80. let navázala spolupráci s francouzskými a italskými film. tvůrci, ale plného docenění svých hereckých kvalit se dočkala až v 90. letech. Poprvé na sebe výrazně upozornila hlavní úlohou zaměstnankyně obchodu s telefony Martine, pro kterou se rozchod s milencem stane psychicky neúnosným problémem, v komorním psychologickém dramatu Normální lidé nejsou nijak výjimeční (r. L. Ferreira Barbosa); za svůj výkon získala Césara 1993, Cenu Michela Simona 1994 a Bronzového leoparda na MFF v Locarnu 1993.

Portrét ženy s temnou minulostí, oceněný Donatellovým Davidem 1995, vytvořila v postavě turínské teroristky Lisy, po jejímž návratu z vězení se s ní setkává její někdejší oběť-univerzitní profesor (Nanni Moretti), v psychologickém dramatu Podruhé (r. M. Calopresti). Další mezinárodní uznání - Bronzového leoparda na MFF v Locarnu 1996 - jí přinesla role pekařovy přitažlivé manželky, o které sní mladý prodavač pizzy (Gregoire Colin), v dramatu dvou sourozenců Nénette a Boni (r. C. Denisová).

Na základě jejího vyprávění a úvah o lásce vznikl film Slova lásky (r. M. Calopresti), v němž ztělesnila zakomplexovanou třicetiletou Angelu, zoufale toužící po milostném vztahu. Jako režisérka debutovala 2003 autobiografickou komedií Snáz projde velbloud…, v níž se vyznává ze zmatků a nejistot, plynoucích z konfliktu jejího třídního původu a víry v boha s levicovými zásadami. Její mladší sestra Carla Bruniová je známou modelkou.