Révélation enragée de Cannes 1999, dans Rosetta des frères Dardenne, une Palme d’or qui lui a valu un prix d’interprétation, Emilie Dequenne est une actrice belge qui a également joué dans Le Pacte des loups, Mobius et Au revoir là-haut. Ce sont ses trois plus gros succès au box-office.
On a pu la revoir dans Une femme de ménage de Claude Berri (2002), L’Equipier de Philippe Lioret, Mariées mais pas trop de Catherine Corsini, La vie d’artiste et Maman a tort de Marc Fitoussi, La fille du RER d’André Téchiné, A perdre la raison de Joachim Lafosse, Pas son genre et Chez nous de Lucas Belvaux, Les hommes du feu de Pierre Jolivet, et Je ne rêve que de vous, de Laurent Heynemann.
Entre 2000 et 2019, Emilie Dequenne a été nommée à quatre reprises aux César. Elle gagne le César de la meilleure actrice dans un second rôle pour Les choses qu’on dit, les choses qu’on fait (2020) d’Emmanuel Mouret.