Issue d'une famille bourgeoise, Sylvia Kristel est promise à un bel avenir. Avec des capacités intellectuelles supérieures à la moyenne, elle saute plusieurs classes et parle quatre langues : le néerlandais, le français, l'anglais et l'italien. Ses aptitudes lui assurent la promesse d'une stabilité professionnelle ; pourtant, dès l'âge de 17 ans, elle préfère s'orienter vers le mannequinat, et remporte le concours de Miss TV Europe en 1973. Elle se fait alors une place dans le milieu et est d'abord engagée pour divers spots publicitaires avant d'obtenir ses premiers rôles sur grand écran.
Elle se retrouve propulsée au rang de vedette internationale lorsqu'elle devient l'héroïne du plus gros succès français de 1974 : Emmanuelle de Just Jaeckin, un film de charme dans lequel la comédienne joue une épouse oisive qui trompe son ennui dans la luxure. La jeune actrice se fait alors remarquer par des poids lourds du cinéma, et gagne l'opportunité de s'éloigner du registre érotique pour travailler avec de grands noms.
Elle apparaît ainsi au générique de plusieurs films d'auteur, comme Un Linceul n'a pas de poches de Jean-Pierre Mocky en 1974, puis Une Femme fidèle de Roger Vadim. Entre temps, elle est forcée d'honorer son contrat avec la franchise qui l'a fait connaître et tourne dans Emmanuelle : L'antivierge. En 1976, elle rencontre Francis Girod qui lui confie le premier rôle féminin de René la Canne aux côtés de Gérard Depardieu. Sylvia Kristel enchaîne ensuite avec Alice ou la dernière fugue de Claude Chabrol. Malheureusement, son image de comédienne sulfureuse lui colle à la peau, et sa collaboration avec de grands réalisateurs s'arrête brusquement.
Elle s'illustre ensuite dans des productions moins prestigieuses, et retourne vers un registre plus "coquin". En 1981, elle retrouve celui qui l'avait dirigée dans Emmanuelle avec L' Amant de Lady Chatterley et se spécialise davantage dans des rôles "hot" avec des films plus ou moins libertins, comme Mata Hari, Casanova ou encore Dracula's Widow et Hot Blood. Elle réalise également de nombreuses apparitions dans les innombrables suites de la saga Emmanuelle, comme "guest-star".
Depuis 1993, sa carrière est en perte de vitesse, conséquence néfaste en partie liée à son problème d'addiction à l'alcool et à la cocaïne. La comédienne elle-même a confessé avoir fait de mauvais choix de films par appât du gain dans les années 80, pour assouvir sa dépendance aux substances. De plus, Sylvia Kristel doit faire face à d'importants soucis de santé : fumeuse depuis son plus jeune âge, l'actrice lutte contre le cancer depuis le début des années 2000.
Mais elle continue malgré tout d'exercer son métier et joue dans de nombreux films néerlandais, tout en prenant part à des petites productions européennes comme Two Sunny Days ou encore Le Ragazze dello Swing.
