Dans sa jeunesse, Ariane Ascaride joue dans les spectacles amateurs de son père à Marseille. Après des études de sociologie où elle rencontre Robert Guédiguian, elle intègre le Conservatoire avec Antoine Vitez pour professeur. Puis elle participe aux spectacles que monte son frère Pierre Ascaride et tourne dans La Communion solennelle de René Féret en 1977. Au début des années 80, elle abandonne le théâtre pour s'investir dans les projets cinématographiques de son compagnon Robert Guédiguian. Elle participe ainsi à tous ses films de Dernier été (1980) à Mon père est ingénieur (2004) en passant par A la vie, à la mort ! (1995) et l'émouvant La Ville est tranquille (2000).Elle sort de l'ombre avec Marius et Jeannette en recevant en 1998 le César de la Meilleure actrice. Malgré son image de muse sublimée par son mentor de mari, Ariane Ascaride travaille avec d'autres metteurs en scène comme Gérard Mordillat (Paddy, 1998), Olivier Ducastel (Drôle de Félix, 1999 ; Ma vraie vie à Rouen, 2001) et Dominique Cabréra (Nadia et les hippopotames, 1999).
En 2004, l'actrice appréciée pour son fort tempérament se révèle étonnante de sobriété dans Brodeuses. Elle tourne ensuite consécutivement dans quatre films dirigés par son mari, Le Voyage en Arménie (2006), Lady Jane (2008), L'Armée du Crime (2009) et Les Neiges du Kilimandjaro (2011) aux cotés de Jean-Pierre Darroussin. Toujours en 2011, la comédienne est également à l'affiche de L' Art d'aimer d'Emmanuel Mouret, ainsi que de La Délicatesse des frères David et Stéphane Foenkinos, deux films faisant la part belle aux sentiments amoureux.