Elle fut une actrice fétiche de François Truffaut, qui fit d'elle la « petite fiancée du cinéma français ».
Elle est devenue célèbre grâce à son rôle de Christine Darbon, la petite amie, l'épouse, puis la femme divorcée d'Antoine Doinel, dans le cycle de films de François Truffaut : Baisers volés (1968), Domicile conjugal (1970) et L'Amour en fuite (1978).