Marie-Josée Croze primeiro estudou artes plásticas antes de optar pelo palco da oficina do Teatro La Veillée-Prospero, em Montreal. Em 1993, ela conseguiu seu primeiro filme em La Florida (1993) e começou a trabalhar para várias séries de TV e filmes canadenses.
Em 2000, com seu desempenho em Maelstrom de Denis Villeneuve (2000), ela recebeu reconhecimento nacional e internacional e começou a filmar com alguns dos mais aclamados diretores canadenses: Atom Egoyan para Ararat (2002) e Denys Arcand. para The Barbarian Invasions (2003), pelo qual recebeu o prêmio de melhor atriz no Festival de Cannes em 2003.
Depois do prêmio de Cannes, muitos diretores franceses usaram sua incrível versatilidade: ela interpretou uma misteriosa e glamorosa estrela de cinema em Ordo (2004), adaptada do romance de Donald E. Westlake, uma mãe solteira dominada por suas responsabilidades no drama de Jean-Pierre Denis The Girl do Chartreuse (2005), um arquiteto realista da comédia romântica The Story of My Life (2004).
Escolhido por Steven Spielberg para interpretar o sedutor assassino holandês em Munique (2005), Marie-Josée Croze está agora associada a projetos de alto nível. Ela será em 2006 a mãe do jovem e rebelde camponês do romance de Eugène Le Roy no drama histórico Jacquou le croquant (2007); e a esposa assassinada do Dr. Beck em Tell No One (2006), a adaptação francesa do romance de Harlan Coben.