Catherine Fabienne Deneuve nasceu em 22 de outubro de 1943 em Paris, França, filha dos pais atores Renée Simonot e Maurice Dorléac.Ela fez sua estréia no cinema em 1957, quando ela era apenas uma adolescente e continuou com pequenos papéis em filmes menores, até que Roger Vadim lhe deu um papel mais carnudo em Vice and Virtue (1963).Sua descoberta veio com o excelente musical The Umbrellas of Cherbourg (1964), no qual fez uma atuação inesquecível como uma romântica garota de classe média que se apaixona por um jovem soldado, mas acaba presa em um casamento sem amor com outro homem;o diretor era o talentoso Jacques Demy, que também escalou Deneuve para o menos bem-sucedido The Young Girls of Rochefort (1967).Ela então interpretou uma assassina esquizofrênica em Repulsão de Roman Polanski (1965) e uma mulher casada que trabalhava como prostituta em meio-período todas as tardes na obra-prima de Luis Buñuel, Belle de Jour (1967).Ela também trabalhou com Buñuel em Tristana (1970) e deu uma ótima atuação para François Truffaut em Mississippi Mermaid (1969), uma espécie de apoteose de sua persona "frígida femme fatale".Nos anos 70, ela não encontrou peças desse calibre, mas seu magnífico trabalho em O Último Metro (1980), de Truffaut, como atriz de teatro na Paris ocupada pelos nazistas, reviveu sua carreira.Ela também foi muito boa no drama épico Indochine (1992), pelo qual ganhou sua primeira indicação ao Oscar (Melhor Atriz).Embora a elegante e sempre radiante Deneuve nunca tenha aparecido no palco, ela é universalmente saudada como uma das "grandes damas" do cinema francês, juntando-se a uma lista que inclui talentos ilustres como Simone Signoret, Jeanne Moreau, Isabelle Huppert, Isabelle Adjani e a mais jovem Juliette Binoche.
