Membre de la famille royale du cinéma français, elle s'est d'abord distinguée pour ses rôles dans les films Dix-sept filles et La Jalousie. Elle a ensuite joué dans le film Call Me by Your Name, un drame sur le passage à l'âge adulte.
Elle a fait ses débuts d'actrice dans le film de son père, Sauvage Innocence, en 2001.
En 2017, elle est apparue dans C'est qui cette fille? dont la première a eu lieu au Tribeca Film Festival.
Fille du réalisateur Philippe Garrel et de l'actrice Brigitte Sy, elle est la sœur de l'acteur connu Louis Garrel.
Elle a joué face à Armie Hammer et Timothée Chalamet dans Call Me by Your Name.
