Pracovala s najväčšími svetovými hercami a režisérmi, medzi ktorých patrili Luis Buñuel, Claude Lelouche, François Truffaut, Roman Polanski, Marcello Mastroianni či Gerard Depardieu... Catherine Deneuve je príkladom za každých okolností elegantnej Francúzky, ktorá dokázala, že blondínky na filmovom plátne nemusia byť len prvoplánovo naivné alebo chladné. Dokázala provokovať aj žartovať a zároveň si získať rešpekt a obdiv. Hoci sa pôvodne chcela stať módnou návrhárkou, nakoniec si zvolila rovnakú hereckú cestu ako obaja jej rodičia. Prvé menšie roly dostávala už počas štúdia na strednej škole a neskôr zažiarila vo filmoch Dáždničky zo Cherbourgu, Kráska dňa, Hnus, Siréna od Mississippi, Oslia koža, Afričan a Indočína.