Évtizedek óta a vásznon.
1943. október 22-én született., színész családban.
Tinédzserként kezdett filmezni, már 13 évesen szerepet kapott André Hunebelle rendező Les collégiennes című filmjében, még eredeti nevén, Catherine Dorléac-ként.
Az áttörést 1964-ben a Cherbourgi esernyők c. filmmusical jelentette, innentől nem volt megállás: 1965-ben az Iszonyat-ban, 1967-ben A nap szépe című filmdrámában láthattuk.
Nem csak Franciaországban, de Hollywood-ban is forgatott, a legnagyobb rendezők keresték, gazdag pályája gyakorlatilag 6 évtizede töretlen (Az utolsó metró, Indokína, Furcsa randevú, 8 nő).
Magánemberként az UNESCO jószolgálati nagykövetet, emellett 1985-ben őt választották Marianne-nak, azaz az ő arcképe díszítette a pénzérmék hátoldalát, a postabélyegeket. Fia Roger Vadim rendezőtől, lánya Marcello Mastroianni színésztől született.