Présidente du Jury de la Semaine Internationale de la Critique à Cannes 2016
Loin des plateaux de tournages, Valérie Donzelli fait d'abord des études d'architecture avant de se tourner vers le cinéma. En 2000, elle décroche le premier rôle dans le sombre Martha... Martha de Sandrine Veysset, où elle prête ses traits à une jeune femme à la dérive. Saluée par la critique, sa performance lui vaut le Prix Michel Simon. Désormais lancée, elle enchaîne avec le tournage des Ames câlines dans lequel elle donne la réplique à François Berléand, qui campe un artiste peintre éternel séducteur. En 2003, Guillaume Nicloux l'engage pour Cette femme-là, porté par une formidable Josiane Balasko totalement à contre-emploi. Cette même année, elle est choisie par Agnès Varda pour figurer dans son court-métrage Le Lion volatil, jouant aux côtés de Julie Depardieu. Aussi à l'aise sur grand écran que dans les productions télévisées, elle est également connue des téléspectateurs pour son rôle de Jeanne dans Clara Sheller, ou encore dans la mini-série en trois volets Les Camarades, qui fait le portraits de six résistants communistes au lendemain de la Seconde Guerre mondiale.
Si l'actrice ne dédaigne pas la comédie (Le Plus beau jour de ma vie), elle creuse souvent la veine dramatique de ses personnages, comme dans le thriller Qui a tué Bambi ? et Entre ses mains de Anne Fontaine, où elle a pour partenaire Benoît Poelvoorde et Isabelle Carré. En 2007, elle est au coeur d'un sombre triangle amoureux sur fond carcéral dans 7 ans de Jean-Pascal Hattu, qui lui vaut des Prix d'interprétation aux Festival international des films à Florence et Turin. Après avoir signé en 2007 un court-métrage (Il fait beau dans la plus belle ville du monde), elle réalise son premier long avec La Reine des pommes qui sort en 2010. Un essai réussi qui séduit la critique et le public. Elle devient la figure d'un jeune cinéma d'auteur qui sait ne pas se prendre au sérieux. Elle se voit donc proposer en 2011 des rôles suivant cette tendance: femme enceinte abandonnée dans Belleville Tokyo d'Elise Girard, objet de la séduction de Mathieu Demy dans ou future épouse de Benjamin Biolay dans Pourquoi tu pleures ? (pour qui elle a donné de la voix sur l'album La Superbe), film de clôture de la Semaine de la critique à Cannes. Une sélection d'ailleurs ouverte par son deuxième film, La Guerre est déclarée dans lequel elle joue le rôle principal aux côtés de Jérémie Elkaïm à nouveau. Et s'il n'était pas encore évident que c'est une actrice sur laquelle il faut compter, elle fait partie du casting de En ville avec Stanislas Merhar, à la Quinzaine des réalisateurs cette année-là.
Fort de ce film remarqué, elle met une fois de plus Jérémie Elkaïm en scène dans l'envoutant et étrange Main dans la main, où le comédien est unit par une force étrange avec Valérie Lemercier. Trois ans plus tard sort son quatrième long métrage, Marguerite & Julien, toujours avec son acteur fétiche et centré sur la relation incestueuse entre un frère et une soeur. Après avoir joué un personnage secondaire dans Mais vous êtes fous, emmené par Pio Marmai et Céline Sallette, Valérie Donzelli met en scène Notre Dame, une comédie dans laquelle elle s'intéresse aux mésaventures professionnelles et amoureuses d'une architecte (jouée par elle-même). Mère de deux enfants, celle-ci est choisie, suite à un malentendu, pour réaménager le parvis de Notre-Dame...