W 1997 roku wystąpiła w teledysku do piosenki "N'oubliez Jamais" Joe Cockera.

Jest córką pary aktorów: Renée Simonot i Maurice'a Dorléaca.

Ma trzy siostry: Danielle, Françoise i Sylvie.

W 1985 roku pozowała jako modelka przy tworzeniu popiersia Marianny, narodowego symbolu Francji.

Nie zagrała w filmie "Żyj i pozwól umrzeć", ponieważ producenci uznali, że jest zbyt elegancka jak na osobę mającą uczestniczyć w kantach Kanangi. Angaż otrzymała Jane Seymour.

W 1986 roku wylansowała własną linię perfum o nazwie "Deneuve".

Jest autorką następujących pozycji wydawniczych:
- 1993 r. - "Portraits choisis" (przy współpracy Jean-Pierre'a Lavoignata);
- 1996 r. - "Elle s'appelait Françoise..." (przy współpracy Patricka Modiano);
- 2004 r. - "A l'ombre de moi-meme";
- 2010 r. - "Une certaine lenteur" (przy współpracy Arnauda Desplechina).

Miała zagrać rolę Félicii w filmie "Niedźwiedź i laleczka". Angaż ostatecznie przypadł w udziale Brigitte Bardot.

Była brana pod uwagę jako odtwórczyni tytułowej roli w filmie "Cezar i Rozalia". Bohaterkę ostatecznie jednak zagrała Romy Schneider.

Miała zagrać jedną z głównych ról w komedii "Tanguy". Autorzy filmu - po namyśle - zdecydowali się jednak na współpracę z Sabine Azémą.

Miała zagrać w filmie "Pokój w mieście" Jacquesa Demy, jednak reżyser, nie mogąc dojść z aktorką do jakiekolwiek porozumienia, powierzył rolę Dominique Sandzie.

W 1983 roku przewodniczyła 8. ceremonii wręczania Cezarów (Francja).

W 2006 roku przewodniczyła jury obradującemu podczas 63. Międzynarodowego Festiwalu Filmowego w Wenecji (Włochy).

Była jedną z kandydatek do roli Tracy Vincenzo w filmie "W tajnej służbie Jej Królewskiej Mości", ostatecznie jednak angaż otrzymała Diana Rigg.

Ubiegała się o rolę Lillian Morelli w filmie Sydney'a Pollacka "Bobby Deerfield". Ostatecznie angaż otrzymała Marthe Keller.

Była przesłuchiwana do roli Francesci Johnson w filmie "Co się wydarzyło w Madison County", jednak przegrała z Meryl Streep.

Miała zagrać Caterine Vauban w filmie "Jak być sobą", jednak w ostatniej chwili wycofała się z projektu, co spowodowało obsadzenie Isabelle Huppert.

Wystąpiła w następujących reklamach:
- 1972 - 1976 r. - perfumy Chanel No. 5;
- 1979 r. - perfumy Chanel No. 5;
- 1983 r. - płyn do prania tkanin Woolite;
- 1986 r. - zegarki Lassale Seiko;
- 1986 - 1987 r. - perfumy "Deneuve" Parfums Phenix;
- 1987 r. - usługi bankowe Banque de Suez;
- 1988 r. - futra marki Blackglama;
- 1992 - 1995 r. - kolekcja domu mody Yves Saint-Laurent;
- 1990 r. - karty płatnicze American Express;
- 2001 r. - szampon  Elsève koncernu L'Oréal Paris;
- 2007 r. - kolekcja domu mody Louis Vuitton.

Ma dwoje dzieci: syna Christiana (ur. 18.06.1963) ze związku z Rogerem Vadimem oraz córkę Chiarę (ur. 28.05.1972) ze związku z Marcello Mastroiannim.

W 1981 roku przy pomocy Serge'a Gainsbourga wydała solowy album "Souviens-toi de m'oublier".

Ubiegała się o rolę Madame Maxime w filmie "Harry Potter i Czara Ognia". Ostatecznie w rolę tę wcielila się Frances de la Tour.

W 1994 roku wraz z Malcolmem McLarenem nagrała piosenkę "Paris Paris". Utwór został zamieszczony na albumie artysty, pt. "Paris".

Przez lata odmawiała przyjęcia insygniów francuskiego Narodowego Orderu Legii Honorowej - zdanie zmieniła dopiero w 2009 roku.

Była jedną z kandydatek do tytułowej roli w filmie "Markiza Angelika". Angaż powierzono Michèle Mercier.

Była brana pod uwagę przy obsadzaniu roli Ruth w filmie "The Naked Runner". Do współpracy ostatecznie zaproszono Toby Robbins.

Grała Evę Kant w filmie "Diabolik", jednak w trakcie zdjęć podziękowano jej za współpracę i zdecydowano przyjąć na jej miejsce Marisę Mell.

Z uwagi na konflikt terminów musiała zrezygnować z możliwości zagrania roli Pauline de Guérandes w filmie "Małżonkowie roku drugiego". Na planie zastąpiła ją Laura Antonelli.

Była brana pod uwagę przez Michela Deville'a przy kompletowaniu obsady do filmu "Raphaël ou le débauché". W zdjęciach do roli Aurore ostatecznie udział wzięła Françoise Fabian.

Zrezygnowała z propozycji zagrania roli Jeanne w filmie "Ostatnie tango w Paryżu", gdyż realizacja projektu zbiegła się z oczekiwaniem przez nią narodzin córki Chiary. Angaż przyjęła Maria Schneider.

Była brana pod uwagę przy obsadzaniu roli Natalie w filmie "Story of a Love Story". Angaż otrzymała Dominique Sanda.

François Truffaut przygotowując się do produkcji "Miłości Adeli H." myślał o niej jako o odtwórczyni głównej roli. Obietnicy nie dotrzymał nawiązując współpracę z Isabelle Adjani.

Odrzuciła propozycję zagrania roli Marie-France w flmie "Kobieciarz". W zdjęciach ostatecznie udział wzięła Nicole Garcia.

Odrzuciła proponowaną jej rolę Hélène Duvernet w filmie "Circulez y'a rien a voir". Angaż otrzymała Jane Birkin.

Odrzuciła możliwość pracy na planie "Kobiety mego życia", gdyż nie odpowiadała jej charakterystyka postaci. W roli Laury zastąpiła ją Jane Birkin.

Była brana pod uwagę przy obsadzaniu tytułowej roli w "Uczcie Babette". Angaż przyjęła Stéphane Audran.

Zrezygnowała z propozycji zagrania roli Clarisse Boulanger w "Lodach waniliowo-truskawkowych". Do współpracy ostatecznie zaproszono Sabine Azémę.

Wykluczyła możliwość pracy na planie filmu "Życie i nic więcej". Proponowana jej rola Irène de Courtil ostatecznie przypadła w udziale Sabine Azémie.

Była brana pod uwagę przez Michela Blanca przy kompletowaniu obsady do komedii "Śmiertelne zmęczenie". Angaż ostatecznie otrzymała Carole Bouquet.

Była kandydatką do roli Patricii w "Po tamtej stronie chmur". Angaż powierzono Fanny Ardant.

Była brana pod uwagę przy obsadzaniu roli Chantal Hearst w "Podejrzanym". W zdjęciach jednak ostatecznie udział wzięła Monica Bellucci.

Była brana pod uwagę przy obsadzaniu roli Mileny Gardosh w filmie "Nagi instynkt 2". Do współpracy ostatecznie zaproszono Charlotte Rampling.

Była brana pod uwagę do roli Mii Wallace w filmie "Pulp Fiction". Ostatecznie angaż otrzymała jednak Uma Thurman.

Była brana pod uwagę do roli Laurence w filmie "Stan dzikości", jednak angaż otrzymała ostatecznie Marie-Christine Barrault.

Zastąpiła Isabelle Adjani w filmie "Słowa i muzyka", po tym jak aktorka wycofała się z projektu na miesiąc przed rozpoczęciem zdjęć.

Założyła firmę producencką "Films de la Citrouille" ("Filmy Dyni").

Tak bardzo zależało jej na roli w filmie "Trzy kolory: Niebieski", że napisała list do Krzysztofa Kieślowskiego, w którym zaproponowała, iż zagra zupełnie za darmo. Angaż otrzymała jednak Juliette Binoche.