Sixtine Dutheil trouve son premier rôle à l'âge de dix ans dans la première saison de Vive la colo !. Fort de ce premier essai prometteur, la jeune actrice apparaît au cinéma dans la comédie Tiens-toi droite (2014), le thriller L'Enquête (2015), ainsi que les comédies dramatiques La Vie très privée de Monsieur Sim (id.) et Je suis à vous tout de suite (id.), dans laquelle elle joue l'héroïne jeune.
C'est du côté du petit écran qu'elle trouve ses rôles les plus importants, comme en témoignent ses prestations dans Famille d'accueil, Pep's et surtout Les Copains d'abord. Dans cette série familiale M6, où il est question deux familles qui décident de construire leur propre logement participatif, la comédienne campe Simone Binarelli, la fille de Julie (Olivia Côte) et Antoine (Julien Boisselier).
Début 2021, Sixtine Dutheil est choisie pour rejoindre la série à succès Demain nous appartient. Plus précisément, elle joue Maud Meffre, l'une des deux filles adolescentes de Xavier Meffre, procureur de la ville de Sète et ami de jeunesse de Chloé Delcourt (Ingrid Chauvin).
Laurent Schenck