Carole Bouquet est née à Neuilly sur Seine, le 18 août 1957. Elle n'a aucun lien de parenté avec le comédien Michel Bouquet.
Elle reçoit une éducation religieuse chez les Dominicaines avec sa soeur avant d'intégrer le lycée. Durant cette période, la jeune lycéenne passe son temps au musée et découvre le cinéma. Le bac en poche, elle intègre le conservatoire d'art dramatique de Paris où elle est repérée par le réalisateur Luis Bunuel. Ce dernier lui offre son premier rôle au cinéma, une beauté glacée, dans son célèbre film Cet Obscur Objet du désir aux côtés des acteurs Fernando Rey et Angela Molina. Son rôle marque les esprits et l'emmène devant les caméras de Marco Vicario pour Il Cappotto di Astrakan et de Bertrand Blier où elle fait une apparition à son Buffet froid.
L'année 1981 sera celle de la reconnaissance internationale avec son rôle de Melina Havelock, James Bond girl, aux côtés du célèbre espion britannique 007 incarné par Roger Moore dans le film Rien que pour vos Yeux. Sa beauté devient l'objet de fascination de metteurs en scène tels que Werner Schroeter ( Le Jour des idiots), Dino Risi ( Le Bon Roi Dagobert), l'acteur Jean-François Stevenin ( Double Messieurs) ou encore Enki Bilal ( Bunker Palace Hôtel). Sa prestation dans le film de Philippe Labro, Rive droite, rive gauche, où elle rencontre pour la première fois l'acteur Gérard Depardieu, lui vaut une nomination en 1985, aux Césars pour le meilleur second rôle. En 1989, l'actrice participe au film collectif de Francis Ford Coppola, Martin Scorsese et Woody Allen, New York Stories, où elle interprète une princesse et retrouve Bertrand Blier et Gérard Depardieu pour Trop Belle pour toi. Le film lui permet d'obtenir le César de la meilleure actrice, la même année.
La comédienne rejoint Jean Rochefort, Thierry Lhermitte, Philippe Noiret et Richard Bohringer, entre autres, devant la caméra de Patrice Leconte pour Tango. Cette expérience marque une sorte de rupture dans les choix de l'actrice qui, là, se tourne vers la comédie. Après avoir joué aux côtés de Christopher Walken, Jonathan Pryce et Tom Wilkinson dans D'une Femme à l'autre, l'actrice prête main-forte à l'acteur Michel Blanc pour sa Grosse Fatigue et incarne la résistante Lucie Aubrac dans le film du mm nom de Claude Berri. Dernier film de la décennie pour l'actrice, Un Pont entre deux rives est sa troisième collaboration avec l'acteur Gérard Depardieu qui est également derrière la caméra et avec lequel elle partage sa vie.
Elle vogue dans les années 2000 entre le drame ( Le Pique-nique de Lulu Kreutz, Les Fautes d'orthographe, Nordeste), la comédie lourde et légère ( Wasabi, Blanche, Travaux, on sait quand ça commence...), le thriller ( Feux rouges), et le drame musical ( Aurore) ainsi que la série TV ( Sex and the City). Atypique, diverse et variée, la carrière de Carole Bouquet suit toujours son cours sans être perturbée tandis que l'actrice s'engage pour la protection de l'enfance.
En 2007, elle incarne une auteure à succès et politiquement engagée dans la comédie romantique Si c'était lui... et enchaîne sur un drame de Christian Faure, Les Hauts murs, où elle a l'un des rôles principaux. L'actrice participe par la suite au premier long métrage de Amanda Sthers intitulé Je vais te manquer avant de travailler sur un projet humoristique Protéger et servir, dans lequel elle joue Aude Lettelier, une femme flic qui doit diriger Kad Merad et Clovis Cornillac. Avec Libre Echange, la comédienne crée la surprise en se métamorphosant en une escort-girl qui entraîne Julie Depardieu dans le métier. En 2011 Carole Bouquet revient dans un drame. Elle séduit André Dussollier, écrivain malheureux, dans Impardonnables de André Téchiné.
Autres activités
Dans les années 90, elle fut mannequin pour la marque Chanel. Elle a une propriété à Pantelleria, île au large de la Sicile (l'île des vents), où elle possède des vignes produisant du passito (ce pourquoi on lui prête, et totalement à tort, des origines siciliennes). Elle produit 14 000 bouteilles de 50 cl par an.C'est sa rencontre avec le viticulteur et directeur commercial Claude Boudamani qui a été le facteur déclencheur Elle a rencontré ensuite Dott Donato Lanati qui vinifie le passito « Sangue d'Oro » avec elle.
Elle soutient avec Josiane Balasko les familles africaines de la rue de la Banque à Paris Carole Bouquet est la porte-parole de l'association fédérative La Voix de l'Enfant.
Vie privée
Elle fut la compagne de Jean-Pierre Rassam, dont elle eut un fils, le producteur Dimitri Rassam, né en 1982. Avec Francis Giacobetti elle a eu un autre fils, Louis, né en 1987. Elle fut l'épouse du chercheur Jacques Leibowitch, spécialiste du Sida. En 1996, elle entame une relation avec l'acteur Gérard Depardieu, dont elle s'est séparée en 2005.