L’esordio al cinema è nel 1998 con La balia di Marco Bellocchio. Seguono, tra gli altri: Nella terra di nessuno di Gianfranco Giagni (2000); Benzina di Monica Stambrini (2002); Buongiorno, notte di Marco Bellocchio (2003); La meglio gioventù di Marco Tulllio Giordana (2003); Il vestito da sposa di Fiorella Infascelli (2004); Contronatura di Alessandro Tofanelli (2005); L’amore ritrovato di Carlo Mazzacurati (2004); In ascolto – The listening di Giacomo Martelli (2006); Les femmes de l’ombre di Jean-Paul Salomé (2007); La troisieme partie du monde di Eric Forestier (2007); ll prossimo tuo di Anne Riitta Ciccone (2009); Villa Amali di Benoît Jacquot (2008); Two sunny Days di Ognen Svilicic (2009); L’uomo che verrà di Giordio Diritti (2010); La pecora nera di Ascanio Celestini (2010); Rendez vous avec un ange di Sophie de Daruvar e Yves Thomas (2010); Voyez comme ils dansent di Claude Miller (2010); Un altro mondo di Silvio Muccino (2010); Il primo uomo di Gianni Amelio (2012); Breve storia di lunghi tradimenti di Davide Marengo (2012).
In televisione: Lupo mannaro di Antonio Tibaldi (2000); Sartre, l’âge des passions di Goretta (2005); Einstein di Liliana Cavani (2007); David Copperfield di Ambrogio Lo Giudice (2009).
Premi: Golden Globe Award rivelazione dell’anno (1999); Grolla d’oro S. Vincent rivelazione dell’anno (1999), Ciak rivelazione dell’anno (1999); Italian Shooting Star 2000; Globo d’oro Miglior attrice protagionista (2004 per Buongiorno, notte), Premio Pasinetti Miglior attrice (2004 per Buongiorno, notte), Nastro d’argento Miglior attrice 2004 per La Meglio gioventù; Premio Miglior attrice al festival di Chieti 2004 per L’amore ritrovato; Premio Miglior attrice protagonista al festival di Annency 2002 per Benzina (2002); Miglior attrice protagonsta a Europacinema 2006 per The listening.