 | Dada (2025) |
| | Spirit World (2025) als Claire Emery |
 | Marcello Mio (2024) |
 | Funny Birds (2024) als Solange |
 | Catherine Deneuve à son image (2023) als Self (archive footage) |
 | Bernadette (2023) als Bernadette Chirac |
 | L'Âge d'or de la pub (2023) als Self (archive footage) |
 | Habib, la grande aventure (2023) als Self |
 | Femminile singolare (2022) |
 | Sigmund Freud, un juif sans Dieu (2022) als Marie Bonaparte (voice) |
 | Dans les pas de Jean-Paul Rappeneau (2022) als Self |
 | Deneuve, la reine Catherine (2022) als Elle-même |
 | La TV des 70's : Quand Giscard était président (2022) als Self (archive footage) |
 | Hommage à Michel Legrand et Jacques Demy au festival Sœurs Jumelles (2021) als Self (archive footage) |
 | De son vivant (2021) als Crystal |
 | Jim Morrison : derniers jours à Paris (2021) als Self - Actress (archive footage) |
 | Helmut Newton: The Bad and the Beautiful (2020) als Self |
 | Terrible jungle (2020) als Chantal de Bellabre |
 | La Vérité (2019) als Fabienne Dangeville |
 | Le Regard de Charles (2019) als Self - Actress (archive footage) |
 | Fête de famille (2019) als Andréa |
 | L'Adieu à la nuit (2019) als Muriel |
 | André Téchiné, cinéaste insoumis (2019) als Self - Actress |
 | Danielle Darrieux : Il est poli d'être gai ! (2019) als Self |
 | La Dernière Folie de Claire Darling (2019) als Claire Darling |
 | Jean Paul Gaultier : Freak & Chic (2018) als Self |
 | Catherine Deneuve, la discrète : Des « Demoiselles de Rochefort » à « Indochine » (2018) als Catherine Deneuve |
 | La La La (2018) als Various Roles (archive footage) |
 | Mauvaises herbes (2018) als Monique |
 | Célébration (2018) als Self |
 | Françoise Dorléac, une promesse (2018) als Self (voice) |
 | Les Champs de la colère (2017) als Narratrice |
 | Tout nous sépare (2017) als Louise |
 | Naissance d'une étoile (2017) als Mlle Jean |
 | Bonne pomme (2017) als Barbara |
 | L'Extravagant Monsieur Piccoli (2017) als Self - Actress (archive footage) |
 | Belle à croquer (2017) als L'ange |
 | Sage femme (2017) als Béatrice |
 | Vadim Mister Cool (2016) als Self (archive footage) |
 | Le Cancre (2016) als Marguerite |
 | Un, parfois deux (2016) |
 | Warren Beatty, une obsession hollywoodienne (2015) als Self (archive footage) |
 | Le Tout Nouveau Testament (2015) als Martine |
 | La Tête haute (2015) als Le Juge |
 | Fifty Shades of Erotica (2015) |
 | Les Enfoirés - Les Enfoirés en chœur de 1985 à aujourd'hui (2014) |
 | François Truffaut l'insoumis (2014) als Self (archive footage) |
 | 3 Cœurs (2014) als Madame Berger |
 | L'Homme qu'on aimait trop (2014) als Renée Le Roux |
 | Dans la cour (2014) als Mathilde |
 | Elle s'en va (2013) als Bettie |
 | Astérix & Obélix : Au service de Sa Majesté (2012) als Cordelia la reine d'Angleterre |
 | Roman Polanski: A Film Memoir (2012) als Self (archive footage) |
 | Linhas de Wellington (2012) als Severina |
 | Close Up (2012) als Self (archive footage) |
 | Ο Θεός Αγαπάει το Χαβιάρι (2012) als Empress Catherine II of Russia |
 | Les bien-aimés (2011) als Madeleine |
 | D'un film à l'autre (2011) als Self (archive footage) |
 | Les Yeux de sa mère (2011) als Lena Weber |
 | Images de femmes ou le corset social (2011) als Self |
 | Potiche (2010) als Suzanne Pujol |
 | L'Homme qui voulait vivre sa vie (2010) als Anne |
 | L'Amour fou (2010) als Self (archive footage) |
 | Lafayette: The Lost Hero (2010) als Herself (archive footage) |
 | Catherine Deneuve, belle et bien là (2010) als Self |
 | Cinéman (2009) als Self (archive footage) (uncredited) |
 | Mères et filles (2009) als Martine |
 | Bancs publics (Versailles rive droite) (2009) als Client with the little wardrobe |
 | La fille du RER (2009) als Louise |
 | Cyprien (2009) als Vivianne |
 | Souvenirs souvenirs (2008) als Self |
 | Mes stars et moi (2008) als Solange Duvivier |
 | Il était une fois... Les parapluies de Cherbourg (2008) als Self |
 | Je veux voir (2008) als Herself |
 | Un conte de Noël (2008) als Junon |
 | Roman Polanski: Wanted and Desired (2008) als Self / Carole Ledoux (archive footage) |
 | Persepolis (2007) als Marjane's Mother (voice) |
 | Frühstück mit einer Unbekannten (2007) als Elegante Dame |
 | Après lui (2007) als Camille |
 | İçinden Şehir Geçen Festival (2007) als Self |
 | Le Héros de la famille (2006) als Alice Mirmont |
 | Le Concile de pierre (2006) als Sybille Weber |
 | Palais royal ! (2005) als Eugénia |
| | Les Vacances de Noël (2005) als Catherine Deneuve |
 | Rois et Reine (2004) als Mme Vasset |
 | Les temps qui changent (2004) als Cécile |
 | Tage und Nächte in Paris (2004) als Self |
 | François Truffaut, une autobiographie (2004) als Self |
 | Comizi di Non Amore (2004) als Self |
 | Princesse Marie (2004) als Marie Bonaparte |
 | Um Filme Falado (2003) als Delfina |
 | Au plus près du paradis (2002) als Fanette |
 | Yves Saint Laurent: 5 Avenue Marceau 75116 Paris (2002) als Self |
 | The Kid Stays in the Picture (2002) als Self (archive footage) |
 | 8 femmes (2002) als Gaby |
 | Le Petit Poucet (2001) als la Reine |
 | The Musketeer (2001) als The Queen |
 | Absolument fabuleux (2001) als Une spectatrice du défilé |
 | Nuages: Lettres à mon fils (2001) als (Voice, French version) |
 | Je rentre à la maison (2001) als Marguerite |
 | Von Trier's 100 Øjne (2000) als Self |
 | Dancer in the Dark (2000) als Kathy |
 | Est-Ouest (1999) als Gabrielle Develay |
 | Le Temps retrouvé (1999) als Odette |
 | Pola X (1999) als Marie |
 | Belle Maman (1999) als Léa |
 | Le Vent de la nuit (1999) als Hélène |
 | Place Vendôme (1998) als Marianne Malivert |
 | Sans titre (1997) |
 | Généalogies d'un crime (1997) als Jeanne / Solange |
 | Pierre and Gilles, Love Stories (1997) |
 | Les Enfoirés 1997 - Le Zénith des Enfoirés (1997) |
 | Elle s'appelait Françoise (1996) als Self |
 | Les Voleurs (1996) als Marie Leblanc |
 | L'Univers de Jacques Demy (1995) als Self |
 | O Convento (1995) als Hélène |
 | Les Cent et une nuits de Simon Cinéma (1995) als The Star-Fantasy |
 | La Partie d'échecs (1994) als Marquise |
 | Les demoiselles ont eu 25 ans (1993) als Self |
 | François Truffaut: Portraits volés (1993) als Self (archive footage) |
 | Ma saison préférée (1993) als Emilie |
 | Indochine (1992) als Eliane Devries |
 | 365 Μέρες Χριστούγεννα (1991) als woman |
 | Contre l’oubli (1991) als Self |
 | La Reine blanche (1991) als Liliane Soulas |
 | Pour Febe Elisabeth Velasquez, El Salvador (1991) |
 | Helmut Newton: Frames from the Edge (1989) als Self |
 | Drôle d'endroit pour une rencontre (1988) als France |
 | Fréquence meurtre (1988) als Jeanne Quester |
 | Agent Trouble (1987) als Amanda Weber |
 | Le Lieu du crime (1986) als Lili Ravenel |
 | Speriamo che sia femmina (1986) als Claudia |
| | Vivement Truffaut (1985) als Self / Marion (archive footage) |
 | Paroles et musique (1984) als Margaux |
 | Fort Saganne (1984) als Louise |
 | Le bon Plaisir (1984) als Claire Després |
 | The Life and Times of Don Luis Buñuel (1983) als Self |
 | L'africain (1983) als Charlotte |
 | The Hunger (1983) als Miriam Blaylock |
| | Deneuve, revue de détails (1983) |
 | Le Choc (1982) als Claire |
 | Hôtel des Amériques (1981) als Hélène |
 | Le choix des armes (1981) als Nicole Durieux |
 | Reporters (1981) als Self |
 | Je vous aime (1980) als Alice |
 | Le Dernier Métro (1980) als Marion Steiner |
 | Écoute voir (1979) als Claude Alphand |
 | Courage fuyons (1979) als Eva |
 | À nous deux (1979) als Françoise |
 | Ils sont grands, ces petits (1979) als Louise Mouchin |
 | L'Argent des autres (1978) als Cécile Rainier |
| | Catherine Deneuve à l'aventure ou une certaine blondeur (1978) als Self |
 | Casotto (1977) als Donna del sogno |
 | March or Die (1977) als Simone Picard |
 | Anima Persa (1977) als Sofia Stolz |
 | Si c'était à refaire (1976) als Catherine Berger |
 | Hustle (1975) als Nicole Britton |
 | Le Sauvage (1975) als Nelly |
 | L'Agression (1975) als Sarah |
 | Zig Zig (1975) als Marie |
 | La Femme aux bottes rouges (1974) als Françoise |
 | Fatti di gente perbene (1974) als Linda Murri |
 | Touche pas à la femme blanche (1974) als Marie-Hélène de Boismonfrais |
| | Omnibus: François Truffaut (1973) als Self |
 | L'Événement le plus important depuis que l'homme a marché sur la lune (1973) als Irène de Fontenoy |
 | Un flic (1972) als Cathy |
 | La cagna (1972) als Liza |
 | Ça n'arrive qu'aux autres (1971) als Catherine |
 | Peau d'âne (1970) als La princesse "Peau d'âne" |
 | Langlois (1970) als Self |
 | Tristana (1970) als Tristana |
 | Tout peut arriver (1969) als Catherine, actress (uncredited) |
 | La Sirène du Mississipi (1969) als Julie Roussel |
 | The April Fools (1969) als Catherine Gunther |
 | Mayerling (1968) als Baroness Mary Vetsera |
 | La Chamade (1968) als Lucile |
 | Manon 70 (1968) als Manon |
 | Benjamin ou les mémoires d'un puceau (1968) als Anne de Clécy |
 | Belle de jour (1967) als Séverine Serizy |
 | Les Demoiselles de Rochefort (1967) als Delphine Garnier |
 | Les Créatures (1966) als Mylène |
 | La Vie de château (1966) als Marie |
| | Le chant du monde (1965) als Clara |
 | Das Liebeskarussell (1965) als Angela Claasen |
 | Repulsion (1965) als Carole Ledoux |
 | La costanza della ragione (1964) als Lori |
 | Un monsieur de compagnie (1964) als Isabelle |
 | Grand écran: Roman Polanski dirige à Londres (1964) als Self |
 | La Chasse à l'homme (1964) als Denise |
 | L'Homme qui vendit la Tour Eiffel (1964) als Swindler |
 | Les Plus Belles Escroqueries du monde (1964) als Swindler (segment "L'Homme qui vendit la tour Eiffel") |
 | Les Parapluies de Cherbourg (1964) als Geneviève Emery |
 | 4 Fois D (1964) als Herself |
 | Vacances portugaises (1963) als Catherine |
 | Le Vice et la Vertu (1963) als Justine Morand |
 | Et Satan conduit le bal (1962) als Manuelle |
| | Ça c'est la vie (1962) |
 | Les Parisiennes (1962) als Sophie (segment "Sophie") |
 | Les portes claquent (1960) als Dany |
 | L'Homme à femmes (1960) als Catherine |
 | Les Petits Chats (1960) |
 | Les Collégiennes (1957) als Une petite collégienne |
| | Drôle d'endroit pour une rencontre Producer |
| | Zig Zig Producer |