Jeanne Moreau grandit dans une famille modeste. Son père, Anatole-Désiré gère une brasserie tandis que sa mère, Kathleen, est danseuse de cabaret, dans la troupe de Joséphine Baker.

C'est contre l'avis de ses parents que Jeanne Moreau se lance dans la comédie en prenant des cours de théâtre à la Comédie-Française.

Dans les années 40, Jeanne Moreau enchaîne les rôles dans quelques pièces anglaises mais c'est en 1950 que son nom attire toute l'attention. Elle décroche la une du magazine Paris Match pour son rôle de prostituée dans Les Caves du Vatican, d'André Gide. C'est aussi le début d'une carrière cinématographique pour Jeanne Moreau qui joue dans quelques films tels que Meutres (Richard Pottier), Reine Margot (Jean Dréville), Les Amants (1958 - Louis Malle).

En 1960, l'actrice accomplie est récompensée du prix de l'interprétation féminine au Festival de Canne pour son rôle dans Moderato Cantabile (Peter Brook).

En 1962, Jeanne Moreau connaît un énorme succès avec la sortie du film Jules et Jim (Truffaut). Elle joue dans le film et interprète également la bande originale Le Tourbillon en chanson.

Dès les années 1965, Jeanne Moreau est demandée par les plus grands réalisateurs de l'époque : Tony Richardson, Bertrand Blier, Theo Angelopoulos, Wim Wenders et tant d'autres.
En 1992, l'actrice reçoit le César de la Meilleure Actrice pour son rôle dans La Vieille qui marchait dans la mer (Heynemann).

L'actrice est retrouvée sans vie dans son appartement le 31 juillet 2017, à 89 ans. Elle est enterrée au cimetière de Montmartre, à Paris.