Nacida en la localidad francesa de Épinal, Valérie Donzelli siempre sintió una gran fascinación por el mundo del cine; no obstante estudió arquitectura, carrera que no colmaba sus inquietudes y que acabó abandonando para seguir su instinto. Estudió arte dramático en el Conservatoire municipal du Xe arrondissement de París. Los primeros tiempos no fueron fáciles; Valérie no acaba de encontrar su sitio, planteándose incluso abandonar antes de terminar. Pero cambia de parecer al tiempo, alentada por Jeremias Elkaim, actor y su compañero sentimental. Debuta en la pantalla grande en 2001 con el filme Martha... Martha, pero será su intervención en la popular serie francesa Clara Sheller en 2005 lo que termine por impulsar su prometedora carrera. Cap Nord, Belleville-Tokyo, Declaración de guerra, Los caballeros blancos o La tormenta interior son, hasta el momento, sus mejores credenciales en la gran pantalla.