Alors qu'elle travaille comme tapissière, Miou-Miou fait ses armes d'actrice en 1969 avec le Café de la Gare, Romain Bouteille, Coluche (qui crée son surnom lorsqu'ils sont en couple) et Patrick Dewaere, son futur compagnon.

Spontanée et gouailleuse, elle traverse l'écran en minette dans L'AN 01 (Jacques Doillon), THEMROC (Claude Faraldo) et côtoie les stars dans LES GRANGES BRÛLÉES (Jean Chapot) et LES AVENTURES DE RABBI JACOB (Gérard Oury) (1971-1973).

Elle explose de naturel libertaire dans LES VALSEUSES de Bertrand Blier (1973) avec Dewaere et Gérard Depardieu, devenant les symboles d'une nouvelle génération.

Georges Lautner (de PAS DE PROBLÈME ! à ATTENTION ! UNE FEMME PEUT EN CACHER UNE AUTRE, 1975-1983) et Maurice Dugowson (F... COMME FAIRBANKS, _1976, AU REVOIR À LUNDI, 1979) en font la muse de leurs fantaisies.

La gravité arrive (LA MARCHE TRIOMPHALE, Marco Bellocchio, 1976, DÎTES-LUI QUE JE L'AIME, Claude Miller, 1977) jusqu'au triomphe en prostituée à la dure dans la sombre DÉROBADE (Daniel Duval, 1979).

Les succès personnels sont au rendez-vous avec ses portraits de femmes fortes de LA FEMME FLIC (Yves Boisset, 1980), JOSÉPHA (Christopher Frank, 1982), COUP DE FOUDRE (Diane Kurys, 1983) et LA LECTRICE (Michel Deville, 1988).

Elle brille sur scène avec Duras (« La Musica », 1985) et Racine (« Andromaque », 1989).

De la femme du peuple à la bourgeoise, elle dynamite TENUE DE SOIRÉE (Blier, 1986), MILOU EN MAI (Louis Malle, 1990) et NETTOYAGE À SEC (Anne Fontaine, 1997) qui installe sa maturité.

Vedette populaire, elle s'amuse dans LA TOTALE ! (Claude Zidi 1991), UN INDIEN DANS LA VILLE (Hervé Palud, 1994), MARIAGES ! (Valérie Guignabodet, 2004, photo) et apporte son humanité aux ombres, de GERMINAL (Claude Berri, 1993) à ARRÊTEZ-MOI (Jean-Paul Lilienfeld, 2013).

Elle défend aussi les projets singuliers et les nouveaux réalisateurs d'AVRIL (Gérald Hustache-Mathieu) à LA SCIENCE DES RÊVES (Michel Gondry) (2006), de POUR UN FILS (Alix de Maistre, 2009) à POPULAIRE (Régis Roinsard, 2012).

Elle est la mère d'Angèle, fille de Dewaere, et de Jeanne Herry, fille de Julien Clerc et actrice.