Très jeune, Clémentine Baert se passionne pour tout ce qui touche à la scène. Elle étudie ainsi, de 1998 à 2001 à l'Erac (Ecole Régionale d'Acteur de Cannes), puis déménage aux Etats-Unis pour poursuivre sa formation au Watermill Center, un établissement dédié à l'art fondé par le célèbre artiste et metteur en scène Robert Wilson. Une fois son cursus achevé, la comédienne retourne à Paris et multiplie les prestations sur scène, mêlant souvent théâtre, danse contemporaine et chant. On peut la voir, entre autres, dans "Les Dix paroles", "After/Before ables & Soldats destructible" ou encore "Madam Richard Wagner".

Parallèlement, Clémentine Baert obtient plusieurs rôles plus ou moins importants au cinéma, souvent sous la houlette de réalisateurs prestigieux, comme dans Laissons Lucie faire ! (2000) d'Emmanuel Mouret, Les jours où je n'existe pas (2003) de Jean-Charles Fitoussi, Renaissance (2006) de Christian Volckman, Toutes nos envies (2011) de Philippe Lioret, Les Seigneurs (2012) d'Olivier Dahan et Submergence (2017) de Wim Wenders. En 2018, elle donne la réplique à Guillaume Canet et Gilles Lellouche dans L'Amour est une fête, une comédie policière qui se situe dans le milieu du porno à Paris au début des années 1980.

Clémentine Baert retrouve ces deux comédiens quelques mois plus tard pour l'un des films les plus attendus de 2019 : Nous finirons ensemble réalisé par Canet, suite des Petits mouchoirs sorti en 2010 et qui avait réalisé plus de 5.4 millions d'entrées sur le sol français. Pour l'occasion, elle rejoint la fameuse bande de potes qui se retrouve pour fêter les 60 ans du personnage de Max, interprété par François Cluzet. José Garcia, premier rôle de la comédie footballistique Les Seigneurs dans laquelle Clémentine Baert avait un petit rôle, fait lui aussi partie des nouveaux venus.