Issue du Cours Florent, Audrey Tautou débute dès 1995 en tournant dans quelques téléfilms et séries policières où elle ne tarde pas à se faire remarquer. Elle obtient son premier rôle sur grand écran en 1998 dans Vénus beauté (institut) de Tonie Marshall, qui lui vaut le César du Meilleur espoir féminin. La comédienne tourne alors dans Voyous, voyelles de Serge Meynard en 1999, puis est à l'affiche l'année suivante du Battement d'ailes du papillon de Laurent Firode et du Libertin de Gabriel Aghion. Audrey Tautou devient une star internationale en interprétant l'héroine du Fabuleux destin d'Amélie Poulain en 2001, devant la caméra de Jean-Pierre Jeunet. L'actrice enchaîne alors les tournages français et internationaux : elle est amoureuse jusqu'à l'extrême dans A la folie, pas du tout de Laetitia Colombani, compagne de Romain Duris dans L' Auberge espagnole de Cédric Klapisch, femme de chambre d'origine turque dans le Dirty pretty things de Stephen Frears, et aspirante-actrice dans Happy end d'Amos Kollek.En 2003, Audrey Tautou s'illustre dans Pas sur la bouche, film-choral d'Alain Resnais. La jeune comédienne est attendue au générique du nouveau film de Jean-Pierre Jeunet, Un long dimanche de fiançailles d'après le roman de Sébastien Japrisot.
Sa popularité internationale naissante lui vaut également de travailler avec des réalisateurs aussi talentueux que Stephen Frears (Dirty pretty things, 2002), Amos Kollek (Happy end, id.) et de figurer au casting de blockbusters comme Da Vinci Code (2006) avec Tom Hanks. Mais échaudée par cette dernière expérience, la belle préfère recentrer sa carrière sur un cinéma français plus léger - Hors de prix (2006) aux côtés de Gad Elmaleh - voire plus intimiste - Ensemble, c'est tout (2007) de Claude Berri. L'année suivante, elle remporte les faveurs de la cinéaste Anne Fontaine qui lui confie le rôle-titre de son biopic Coco avant Chanel, qui lui vaut sa troisième nomination au César de la meilleur actrice.
Après la mode, les cheveux ! Audrey Tautou tient un salon de coiffure dans De vrais mensonges (2010), pour lequel elle retrouve le réalisateur Pierre Salvadori, qui l'avait dirigée dans Hors de prix. Elle lutte ensuite contre les conventions sociales de la bourgeoisie des années 20 dans Thérèse D. de Claude Miller (2011). La même année, elle s'investit dans deux drames touchants : Des vents contraires de Jalil Lespert, dans lequel elle joue une mère disparue, et La Délicatesse, où elle incarne une femme brisée qui se trouve un nouvel amour.
Malgré la rumeur selon laquelle l'actrice aurait décidé de mettre fin à sa carrière, Audrey Tautou continue au cinéma, figurant dans deux films avec Romain Duris - une comédie et une histoire fantastique. Le premier correspond au troisième volet de L'Auberge Espagnole, toujours de Cédric Klapisch et intitulé Casse-tête chinois, alors que le deuxième est une adaptation du roman L'Ecume des jours de Boris Vian, dont le film homonyme est dirigé par le toujours très créatif Michel Gondry.
