Révélée par la série desTaxi dont Luc Besson est le producteur (Taxi, Gérard Pirès, 1998 ;Taxi 2, Gérard Krawczyk, 2000 ;Taxi 3, id., 2003), elle marque de ses compositions de nombreux films français (les Jolies Choses, Gilles Paquet-Brenner, 2001 ;Un long dimanche de fiançailles, Jean-Pierre Jeunet, 2004 [César de la meilleure actrice dans un second rôle]), tout en menant une carrière internationale (Big Fish, Tim Burton, 2003 ;Une grande année, Ridley Scott, 2006). Sa performance dansla Môme (Olivier Dahan, 2007), où elle interprète le rôle d’Édith Piaf, lui vaut d’être couronnée par le César et l’Oscar de la meilleure actrice en 2008.