Es hija del presentador de televisión Antoine de Caunes y de la documentalista Gaëlle Royer.

Después de trabajar en publicidad, obtuvo su primer papel importante en el largo Un frère, de Sylvie Verheyde, por el que ganó el César a la Actriz Revelación, al que siguieron varios largometrajes como La voie est libre/La vía está libre, de Stéphane Clavier; Restons groupés/No se separen del grupo, de Jean-Paul Salome, y Mil kilómetros, de Alain Beigel.

En 1999 dirigió el corto "Le nombril de l´univers".