Virginie Ledoyenは子役のコマーシャルから始め、BuitoniとAir Interの広告、 Daniel Balavoineの｢L'Aziza｣プロモーションビデオ。10歳でイタリア映画｢Les Exploits d'un jeune Don Juan｣ (1987)で映画デビュー。Philomène Esposito監督の映画Mima(1994)で最初の大役を演じる。Marcel Carné監督の未完成であるMoucheに参加、Elie Chouraqui 監督の｢Les Marmottes｣ (1993)とOlivier Assayas監督の｢L'Eau froide｣ (1994) で若い内に有名になる。この2つの映画でセザール最優秀新人女優賞受賞。

Claude Chabrol監督の｢La Cérémonie｣で良家族の娘役を演じ、映画｢Héroïnes｣ (1997)のポップ歌手の役で魅力的なパーソナリティーを表現、コメディーミュージカルの｢Jeanne et le garçon formidable｣ (1998)で歌い、｢En cas de malheur｣のリメイクであるEn plein coeur (1998)でGérard Lanvinを惑わす役を演じる。1999年ロレアル化粧品の大使となり、Danny Boyle監督の｢La Plage｣ (2000)でLeonardo DiCaprioと共演し、この機に一躍スターとなる。

Jean-Francois Richet監督の｢De l'amour｣のような暗い映画とFrançois Ozon監督の｢8 femmes｣のようなコメディー映画の両極端な作品を容易に演じる。｢Bon voyage｣ (2003)ではGérard Depardieu と Isabelle Adjaniと共演、｢Saint-Ange｣ (2004)ではファンタスティック映画にトライする。｢The Backwoods｣と｢Love｣と｢Virtue｣の3つの映画ではインターナショナル女優として挑戦し、フランス的ロマンティックな雰囲気ある女優 として、｢La Doublure｣ (2006)、｢Un baiser s'il vous plaît｣ (2007)と｢Mes amis, mes amours｣ (2008)で活躍する。