Après des études d’architecture, Valérie Donzelli commence une carrière d’actrice (avec Sandrine Veysset, Thomas Bardinet, Guillaume Nicloux…). Son premier court-métrage comme réalisatrice, Il fait beau dans la plus belle ville du monde est sélectionné à Cannes en 2008. Puis elle tourne La Reine des Pommes, son premier long-métrage (Locarno, 2009). Son deuxième long-métrage, La Guerre est déclarée fait l’ouverture de la semaine de la critique à Cannes en 2011 et connaît un succès international. Son troisième long-métrage, Main dans la main est sorti en France en décembre 2012. Elle réalise en 2013 un téléfilm Que d’amour ! en collaboration avec la Comédie Française et Arte qui fut projeté à Locarno. Son quatrième long-métrage Marguerite et Julien a été présenté en première mondiale en sélection officielle au festival de Cannes 2015. Notre Dame, son cinquième long-métrage sort fin 2019. Elle réalise Nona et ses filles, série qu’elle a créée aux côtés de Clémence Madeleine-Perdrillat et diffusée sur Arte en 2021. L’amour et les forêts, son sixième long-métrage, adapté du roman d’Eric Reinhardt et co-écrit avec Audrey Diwan, est présenté au festival de Cannes en 2023 le jour de sa sortie dans les salles françaises.