Clémence Poésy nasceu Clémence Guichard em Paris em 1982. Ela tomou o nome de solteira de sua mãe, Poésy, como seu nome artístico. Ela frequentou uma escola alternativa durante a maior parte de sua educação, mas passou o último ano em L'École alsacienne.
Ela se formou no "Conservatoire National Supérieur d'Art Dramatique", com seus primeiros papéis sendo para séries de TV francesa entre 1997 e 1999, Un homme en colère (1997) e Les monos (1999). Seu primeiro longa-metragem foi uma produção alemã, Olga's Summer (2002) e o segundo, a produção francesa Welcome to the Roses (2003).
Estreou em inglês como Mary, Queen of Scots, no filme para TV Gunpowder, Treason & Plot (2004), pelo qual ganhou o FIPA 2005 de melhor atriz.
Desde então, ela estrelou vários filmes, o mais notável sendo In Bruges (2008), que é provavelmente o início de seu reconhecimento mundial, Harry Potter e o Cálice de Fogo (2005), Harry Potter e as Relíquias da Morte: Parte 1 ( 2010) e Harry Potter e as Relíquias da Morte: Parte 2 (2011), a série de TV americana Gossip Girl (2007) e a minissérie de TV inglesa, Birdsong (2012). Tudo isso mostrou que ela é muito capaz de desempenhar papéis em vários idiomas, períodos e funções.
Ela é conhecida por sua beleza natural, desprovida de maquiagem e cosméticos, e ela mesma diz que não gosta de usá-los.
