Après avoir suivi une préparation hypokhâgne, puis khâgne, elle a une place assurée à l'Université de la Sorbonne mais préfère aller à Nanterre, car elle a besoin de l'agitation qui y règne
Elle utilise son scénario de fin d'études pour réaliser en 2007 son premier long-métrage, "Naissance des pieuvres", dans lequel elle dirige Adèle Haenel et qui lui vaut le César du meilleur premier film
Elle écrit et réalise trois ans plus tard "Tomboy", son second film, qui reçoit un succès critique et public
Le film est à l'affiche dans plus de 30 pays
En parallèle de la réalisation, elle écrit pour les autres
Elle participe aux premières versions du scénario de la série télévisée "Les Revenants" en 2012 et écrit le scénario de "Quand on a 17 ans" d'André Téchiné en 2016
Elle fait de nouveau tourner Adèle Haenel dans "Portrait de la jeune fille en feu" qui sort sur les écrans en 2019