Adolescente difficile, elle est renvoyée de son lycée
Son père, directeur artistique, lui confie quelques rôles comme le doublage en français d'Elsbeth Sigmund dans Heidi de Luigi Comencini
De 1957 à 1961 elle fréquente le Conservatoire d'art dramatique
Elle est un temps mannequin pour Dior
En 1960 elle débute au théâtre dans Gigi de Colette
En 1964 elle accède au statut de vedette grâce au film L'homme de Rio où elle est la partenaire de Jean-Paul Belmondo
En huit ans de carrière elle enchaîne 16 films dont Les demoiselles de Rochefort de Jacques Demy qu'elle tourne avec sa soeur Catherine Deneuve
Le 26 juin 1967 elle meurt brûlée vive dans un accident de voiture alors qu'elle se rend à l'aéroport de Nice pour y prendre un avion à destination de Londres, où elle doit assister à la projection du film Les demoiselles de Rochefort