Después de trabajar en la Cinemateca Francesa, Valérie Donzelli comienza su carrera de artista con las películas de Anne Fontaine, Gilles Marchand y Agnès Varda. Y como si no le bastara con ser una excelente actriz, en 2009 dirige su opera prima, La Reine des pommes, que presentó en el Festival Primeros Planos de Angers, y en la que actúa a la vez de protagonista. Su segundo largometraje, La Guerre est déclarée, es un conmovedor relato autobiográfico de la batalla que libra, junto con Jérémie Elkaim, contra la enfermedad de su hijo. La obra que tan triunfalmente acogió tanto la prensa como la crítica, fue presentada en el festival de Cannes, obtuvo el Gran Premio del Festival de Cine de Cabourg y los Premios del Jurado, del Público y de los Blogueros del Festival Paris Cinema. Los 800 000 espectadores reunidos son prueba del gran aprecio del público. Tras el estreno en 2012 de Main dans la main con Valérie Lemercier, en 2015 presenta a concurso en Cannes su última cinta, Marguerite et Julien.