Actrice et réalisatrice française née au Maroc, Nathalie Delon a d’abord été mariée une première fois à un appelé du contingent basé au Maroc. En 1964, elle épouse l’acteur Alain Delon qui venait tout juste de se séparer de Romy Schneider. Le couple part vivre aux Etats-Unis et la jeune femme met au monde leur fils, Anthony Delon.
Ce n’est finalement qu’en 1967 que Nathalie Delon se lance dans une carrière d’actrice sur le tournage du Samouraï (Melville, 1967). On la retrouve ensuite dans La leçon particulière (Boisrond, 1968) et L’armée des ombres (Melville, 1969).
Nathalie Delon divorce d’Alain Delon en 1969, mais le couple se retrouve quand même à l’écran dans le très médiocre Doucement les basses (Deray, 1971). La jeune femme décide de persévérer et tourne alors dans Sex-shop (Berri, 1971), Barbe-Bleue (Dmytryk, 1972), Profession : aventuriers (Mulot, 1972), L’histoire très bonne et très joyeuse de Colinot trouss- chemise (Companeez, 1973), Une Anglaise romantique (Losey, 1975), Le temps des vacances (Vital, 1979) et La bande du Rex (Meunier, 1980).
En 1982, Nathalie Delon passe derrière la caméra et tourne Ils appellent ça un accident, puis Sweet Lies (1988) avec Treat Williams et Joanna Pacula. Après une très longue interruption, Nathalie Delon est revenue devant la caméra pour Nuit de chien (Schroeter, 2008) et Mensch (Suissa, 2009).