| The Return (2024) Penelope |
| C'est pas moi (2024) (archive footage) |
| La Passion de Dodin Bouffant (2023) Eugénie |
| Kiarostami Mashghoul-e Kar Ast (2023) Self |
| Cannes Uncut (2023) Self |
| Lars Eidinger - Sein oder nicht Sein (2023) Self |
| Le lycéen (2022) Isabelle Ronis |
| Paradise Highway (2022) Sally |
| Avec amour et acharnement (2022) Sara |
| La fabrique des pandémies (2022) Herself |
| Dans les pas de Jean-Paul Rappeneau (2022) Self |
| Code Haneke (2022) Self |
| Le soir où j'ai reçu le César (2022) Self |
| Ouistreham (2022) Marianne Winckler |
| Poumon Vert et Tapis Rouge (2021) Self |
| La Bonne Épouse (2020) Paulette Van Der Beck |
| Das Kino ist tot, es lebe das Kino - Berlinale-Beobachtungen (2020) Self |
| Wonder Boy, Olivier Rousteing, né sous X (2019) Self |
| La Vérité (2019) Lumir |
| Infraction (2019) Amandine |
| André Téchiné, cinéaste insoumis (2019) Self - Actress |
| Celle que vous croyez (2019) Claire Millaud |
| Doubles vies (2018) Selena |
| High Life (2018) Dibs |
| ビジョン (2018) Jeanne |
| Malaria Business (2017) Narratrice |
| Un beau soleil intérieur (2017) Isabelle |
| Ghost in the Shell: Hard-Wired Humanity - Making Ghost in the Shell (2017) self |
| Ghost in the Shell (2017) Dr. Ouélet |
| Telle mère, telle fille (2017) Mado |
| Polina, danser sa vie (2016) Liria Elsaj |
| 76 Minutes and 15 seconds with Abbas Kiarostami (2016) Herself |
| Ma Loute (2016) Aude van Peteghem |
| Nadie quiere la noche (2015) Josephine |
| L'attesa (2015) Anna |
| 7 Letters (2015) Elle ('Cinema') |
| The 33 (2015) María Segovia |
| Antigone at the Barbican (2015) Antigone |
| Parler de Rose, prisonnière de Hissène Habré (2015) |
| L'homme tango (2015) |
| Clouds of Sils Maria (2014) Maria Enders |
| Words and Pictures (2014) Dina Delsanto |
| Godzilla (2014) Sandra Brody |
| Ongoing Smile (2013) Self |
| Tusen ganger god natt (2013) Rebecca |
| Michael H. – Profession: Director (2013) Self |
| Camille Claudel, 1915 (2013) Camille Claudel |
| عباس کیارستمی: یک گزارش (2013) Self (archive footage) |
| Citizens of Cosmopolis (2012) Self |
| À cœur ouvert (2012) Mila |
| Cosmopolis (2012) Didi Fancher |
| La Vie d'une autre (2012) Marie Speranski |
| The Son of No One (2011) Lauren Bridges |
| Elles (2011) Anne |
| Mademoiselle Julie (2011) Mademoiselle Julie |
| Copie conforme (2010) Elle |
| Let's See Copia Conforme (2010) Self |
| Juliette Binoche dans les yeux (2009) Herself |
| Mein Leben (2009) Self |
| L'Heure d'été (2008) Adrienne |
| Paris (2008) Elise |
| شیرین (2008) Woman in audience |
| Mon père était un ballon rouge: conte de la vie d'Albert Lamorisse (2008) Self |
| Dan in Real Life (2007) Marie |
| Désengagement (2007) Ana |
| Le Voyage du ballon rouge (2007) Suzanne |
| Breaking and Entering (2006) Amira |
| Quelques jours en septembre (2006) Irène Montano |
| Paris, je t'aime (2006) Suzanne (Place des Victoires) |
| Mary (2005) Marie Palesi / Mary Magdalene |
| Live 8 (2005) Self |
| Caché (2005) Anne Laurent |
| Odyssey in Rome (2005) |
| Bee Season (2005) Miriam |
| Il mondo non è un panorama (2005) La Madre |
| Still Alive: Film o Krzysztofie Kieślowskim (2005) Self |
| In My Country (2004) Anna Malan |
| Décalage Horaire (2002) Rose |
| Un jour dans la vie du cinéma français (2002) Self |
| Chocolat (2000) Vianne Rocher |
| Filming Haneke (2000) Interviewee |
| Code inconnu (2000) Anne Laurent |
| La Veuve de Saint-Pierre (2000) Pauline, l'épouse du capitaine |
| در نزدیکی کیارستمی (2000) as Self |
| Les Enfants du Siècle (1999) George Sand / Baroness Aurore Dudevant |
| Histoire(s) du cinéma 3a : la monnaie de l'absolu (1998) Self (uncredited) |
| Alice et Martin (1998) Alice |
| The English Patient (1996) Hana |
| Un divan à New York (1996) Béatrice Saulnier |
| Le Hussard sur le toit (1995) Pauline de Théus |
| Trois couleurs : Rouge (1994) Julie |
| Trois couleurs : Blanc (1994) Julie |
| Trois couleurs : Bleu (1993) Julie |
| Damage (1992) Anna Barton |
| Wuthering Heights (1992) Catherine Linton |
| Les Amants du Pont-Neuf (1991) Michèle Stalens |
| Women & Men 2: In Love There Are No Rules (1991) Mara |
| Mara (1991) Mara |
| Enquête sur un film au-dessus de tout soupçon (1991) Self |
| Un tour de manège (1989) Elsa |
| The Unbearable Lightness of Being (1988) Tereza |
| Mauvais Sang (1986) Anna |
| Mon beau-frère a tué ma sœur (1986) Esther |
| CASTING (1986) Self (archive footage) |
| Rendez-vous (1985) Nina |
| La Vie de famille (1985) Natacha |
| Adieu Blaireau (1985) Brigitte |
| Les Nanas (1985) Antoinette |
| Je vous salue, Marie (1985) Juliette |
| Fort Bloqué (1985) Nicole |
| Liberty Belle (1983) Rally girl |
| Petites notes à propos du film 'Je vous salue, Marie' (1983) Self |
| A Queen at Sea |
| Bike Me Up Paris Segment |
| Camino Real |