Sophie Marceau wurde am 17. November 1966 in Paris geboren. Ihr Debütfilm "La Boum – Die Fete" aus dem Jahr 1980 erwies sich vor allem in europäischen Ländern als überwältigender Publikumshit, der der zu diesem Zeitpunkt erst Vierzehnjährigen den Weg für eine schauspielerische Karriere ebnete. Darin spielt sie die junge Vic, die sich zum ersten Mal verliebt.
Auch die Fortsetzung "La Boum 2 – Die Fete geht weiter" (1982) eroberte Publikum und Kritiker im Sturm. Für ihre überzeugende Performance wurde Sophie Marceau 1983 als beste Nachwuchsschauspielerin mit dem renommierten Filmpreis César ausgezeichnet. In der Folgezeit entschied sich die junge Schauspielerin bewusst für ernsthaftere Rollen, um nicht als ewiger naiver Teenager abgestempelt zu werden. In Frankreich sorgte sie durch den Auftritt in Erotikfilmen für Furore. Mitte der 1990er-Jahre begeisterte sie in Filmen wie "Braveheart" (1995) und "Ein Sommernachtstraum" auch Hollywood. Zur Antagonistin avancierte die Schauspielerin 1999 als Bond-Girl Elektra King in dem Blockbuster "James Bond 007 – Die Welt ist nicht genug".
Parallel zu ihrer bahnbrechenden Filmkarriere schnupperte die Schauspielerin Pariser Theaterluft und auch hier hatte sie auf Anhieb Erfolg. Ihr Auftritt als Eurydice in dem gleichnamigen Theaterstück von Jean Anouilhs beispielsweise brachte ihr 1991 den Moliére-Preis in der Kategorie "Beste Nachwuchsschauspielerin" ein. Weitere Auszeichnungen folgten, unter anderem beim Festival du Film de Cabourg sowie beim Monte-Carlo Film Festival, wo sie 2008 für ihren Auftritt in "LOL (Laughing Out Loud)" als beste Hauptdarstellerin gekürt wurde.
Mit dem polnischen Regisseur Andrzej Żuławski, in dessen Filmen sie einige Rollen übernahm, hat die talentierte Schauspielerin einen Sohn, der 1995 zur Welt kam. Aus der Beziehung mit dem US-amerikanischen Produzenten Jim Lemley stammt die im Jahre 2002 geborene Tochter.