Actrice américaine, Josephine Chaplin est la fille de Charles Chaplin et Oona O’Neill. Dans la famille de l’illustre cinéaste, elle donc, notamment, la sœur de Geraldine Chaplin et la tante de James Thierrée. Elle mène une carrière internationale pendant quelques décennies, après avoir incarné les brefs rôles d’une fillette dans Les feux de la rampe (1952) et d’une adolescente dans La comtesse de Hong Kong (1967), réalisés par son père.
Mariée à l’acteur Maurice Ronet, elle travaille souvent en France à partir de la fin des années 60. Mais c’est en Italie qu’elle tourne son meilleur film, à savoir Les contes de Canterbury (1972) de Pier Paolo Pasolini. La même année, elle est la partenaire de Laurence Harvey dans Niet ! de Menahem Golan, avant d’être dirigée par Georges Franju dans Nuits rouges (1974) et la mini-série L’homme sans visage.
La comédienne incarne par ailleurs Constance Bonacieux dans Les quatre Charlots mousquetaires et À nous quatre, Cardinal ! (1974) d’André Hunebelle, deux productions Christian Fechner qui ne comptent pas parmi les meilleures adaptations de Dumas. Après cela, on la voit dans divers longs métrages, appât pour Klaus Kinski dans Jack l’Éventreur (1976) de Jesús Franco, ou amie de Caroline Cellier dans Poulet au vinaigre (1985) de Claude Chabrol.
Après plusieurs années consacrées à la télévision, elle revient au cinéma en 1994 avec Ciudad Baja (Dowton Heat), également réalisé par Franco : elle tient le premier rôle féminin de cette série B passée inaperçue, avant de se retirer. Josephine Chaplin est décédée le 13 juillet 2023 à l’âge de 74 ans.