Formation avec Antoine Vitez et Marcel Bluwal au Conservatoire national supérieur d’art dramatique. Débute au théâtre dans les pièces de son frère Pierre ; premier grand rôle au cinéma avec René Féret : La Communion solennelle. Épouse de Robert Guédiguian elle participe à tous ses films, et obtient en 1998 le César de la Meilleure actrice pour Marius et Jeannette (et Prix San Jordi à Barcelone) ; Prix d’interprétation au Festival de Valladolid – et nomination aux Awards Européens – pour son rôle dans La Ville est tranquille. Nomination aux Césars pour son interprétation de Marie Jo et ses deux amours, et Les Neiges du Kilimandjaro. A tourné en 2015 avec R. Guédiguian Une histoire de fous.
Cinéma avec : D. Cabrera Nadia et les hippopotames ; O. Ducastel et J. Martineau Ma vraie vie à Rouen et Drôle de Félix ; E. Faucher Brodeuses (Nomination aux Césars) ; E. Mouret Changement d’adresse ; M. Achache L’Élégance du hérisson ; en 2014 Les Héritiers de M.-C. Mention-Schaar et obtient en 2015 le prix de la meilleure actrice au Festival Sacher à Rome pour L’Amore non perdona de S. Consiglio.
Au Théâtre a été l’interprète de pièces de V. Olmi, E. de Filipo, S. Valletti… et joué avec D. Bezace La Maman bohême et Médée de Dario Fo ; T. Thieû Niang Touchée par les fées de M. Desplechin ; S. Abkarian Dernier Jour du jeûne ; M. Paquien Le silence de Molière.
Télévision avec J.-D. Verhaege George et Fanchette ; P. Bailly Les Mauvais Jours ; O. Peray Enfin seule.
Coécrit avec R. Guédiguian le scénario de Le voyage en Arménie (Prix d’interprétation au Festival de Rome en 2007) ; signe en 2010 sa première réalisation Ceux qui aiment la France, dans la collection « Identités » de France 2. Elle est aussi marraine du Secours populaire.