Adèle Exarchopoulos débute au cinéma en 2005, obtenant d’abord des petits rôles dans plusieurs films, dont Boxes (2006) de Jane Birkin, La rafle (2010) de Roselyne Bosch, et Chez Gino (2011) de Samuel Benchetrit.
Le succès critique et public de La vie d’Adèle (2013) d’Abdellatif Kechiche, dont elle partage l’affiche avec Léa Seydoux, marque un tournant dans sa jeune carrière. Elle est extraordinaire dans le rôle de cette adolescente éprouvant une passion pour « une jeune femme aux cheveux bleus ».
Adèle Exarchopoulos, comme sa partenaire, se voit associée à la Palme d’or obtenue par le film au Festival de Cannes. Elle remporte pour ce rôle plusieurs autres récompenses, dont le César du meilleur espoir féminin et le prix Romy-Schneider.
Après ce sommet, elle est la partenaire de Reda Kateb dans Qui vive (ACID 2014) de Marianne Tardieu, Tahar Rahim dans Les anarchistes (Semaine de la Critique 2015) d’Elie Wajeman, ou Matthias Schoenaerts dans La fidèle (2017) de Michaël R. Roskam.
Si elle passe inaperçue dans des productions internationales comme The Last Face (2016) de Sean Penn ou Noureev (2018) de Ralph Fiennes, on la retrouve plus à son aise dans Sybil (2019) de Justine Triet, au côté de Virginie Efira.
Adèle Exarchopoulos tourne ensuite avec Katia Lewkovicz, Quentin Dupieux et Cédric Jimenez.
