Actrice française, Michèle Girardon débute au cinéma dans La mort en ce jardin (1956) de Luis Buñuel. Cette jolie fille photogénique va poursuivre une étrange carrière, partagée entre les statuts de starlette, vedette de série B et second rôle d’œuvres à gros budget ; et oscillant entre des films de genre et le cinéma d’auteur, des tournages en France et à l’étranger.
Michèle Girardon est la partenaire de Roger-Pierre et Jean-Marc Thibault dans Vive les vacances (1957), avant d’être associée à la Nouvelle Vague. Secrétaire dans Les Amants (1958) de Louis Malle, elle a le premier rôle féminin dans Le signe du lion (1959) d’Éric Rohmer, et fait partie des distributions de La proie pour l’ombre (1960) d’Alexandre Astruc et Vacances portugaises (1963) de Pierre Kast. En 1962, elle est du casting de Hatari ! (1962) de Howard Hawks, aux côtés de John Wayne et Elsa Martinelli.
À partir du milieu des années 60, Michèle Girardon est vouée aux coproductions européennes de second ordre et se retrouve à l’affiche des films d’aventures Mercenaires du Rio Grande (1965) de Robert Siodmak et Les chevaliers à la rose rouge (1969) de Steno, ou du western spaghetti Je vends cher ma peau (1968) d’Ettore Maria Fizzarotti. Le déclin semble ensuite inexorable et elle est reléguée à la case télévision (La série Les chevaliers du ciel).
On la voit encore dans le film érotique Les petites filles modèles (1971) de Jean-Claude Roy, et la comédie Mais… qui m’a donc fait ce bébé ? (1971) de Michel Gérard. Ces deux nanars sont ses derniers films et Michèle Girardon retourne dans l’anonymat. Connaissant également des problèmes d’ordre privé, elle sombre dans la dépression et met fin à ses jours le 25 mars 1975. Elle était âgée de 37 ans.