Cécile de France se découvre très jeune une vocation pour le théâtre. À 17 ans elle quitte sa Belgique natale pour se former à Paris. En 1995, elle est reçue à l’École Nationale Supérieure des Arts et Techniques du Théâtre, dont elle sort diplômée trois ans plus tard. À partir de là, tout s’enchaîne très vite pour la jeune actrice. Richard Berry lui offre un premier grand rôle au cinéma dans L’Art (délicat) de la séduction (2001) avant que le grand public ne la découvre dans L’Auberge espagnole (2002) de Cédric Klapisch. Son interprétation d’Isabelle dans ce film et ses suites lui vaudra deux Césars : Meilleur Espoir féminin pour le premier, puis Meilleur Second rôle féminin pour Les Poupées russes en 2006.
Depuis, c’est tout en discrétion qu’elle s’est forgée une place de choix dans le cœur du public, incarnant des rôles importants sans pour autant se voir enfermer dans un type de personnage. Religieuse chantante dans Sœur sourire (2009), coiffeuse solaire dans Le Gamin au vélo (2011), espionne brûlante de désir dans Möbius (2013), militante féministe dans La Belle saison (2015), amoureuse outragée dans Mademoiselle de Joncquières (2018), chamane en Mongolie dans Un monde plus grand (2019), muse et peintre dans Bonnard, Pierre et Marthe (2023), pour ne citer que quelques-uns de la bonne cinquantaine de rôles qu’elle a incarnés à l’écran.
Cécile de France brille toujours là où on ne l’attend pas. Comédie musicale, film d’horreur, comédie, adaptation littéraire, thriller… Elle s’essaie à tous les styles et donne la réplique aux meilleurs, de Vincent Cassel à Jean Dujardin en passant par Jackie Chan, Jude Law dans la série The Young Pope ou encore Matt Damon dans Au-delà (2010). Ainsi toujours en quête de nouveaux défis, elle n’a pas fini de surprendre par son talent.