Actrice et chanteuse française, Sandrine Kiberlain a débuté sa carrière de comédienne suivant le cours Florent, puis en entrant au Conservatoire national supérieur d’art dramatique entre 1989 et 1992. Durant cette période d’apprentissage, elle apparaît déjà dans quelques seconds rôles dans Cours privé (Granier-Deferre, 1986), Cyrano de Bergerac (Rappeneau, 1990) et L’inconnu dans la maison (Lautner, 1992).
Toutefois, Sandrine Kiberlain est révélée par Les patriotes (Rochant, 1995) et En avoir (ou pas) (Masson, 1995) qui lui vaut un César du Meilleur espoir féminin. Elle confirme ces espoirs avec des apparitions de plus en plus remarquées dans Beaumarchais, l’insolent (Molinaro, 1996), Un héros très discret (Audiard, 1996), Le septième ciel (Jacquot, 1997), A vendre (Masson, 1998) et Rien sur Robert (Bonitzer, 1999).
On apprécie encore Sandrine Kiberlain dans Tout va bien, on s’en va (Mouriéras, 2000) et Betty Fisher et autres histoires (Miller, 2001). Après quelques échecs, elle prend une pause cinématographique et en profite pour sortir deux albums de chansons.
On la retrouve rayonnante en 2009 où elle tourne Le petit Nicolas (Tirard) et surtout Mademoiselle Chambon (Brizé) où elle est remarquable.
Elle alterne ensuite les rôles dramatiques et les interventions plus facétieuses dans des films de qualité comme Les femmes du 6ème étage (Le Guay, 2011), Polisse (Maïwenn, 2011), Pauline détective (Fitoussi, 2012), Tip Top (Bozon, 2013) et 9 mois ferme (Dupontel, 2013) qui lui vaut enfin un César de la Meilleure Actrice. On la retrouve ensuite dans Elle l’adore (Herry, 2014), Floride (Le Guay, 2015), Quand on a 17 ans (Téchiné, 2016), Pupille (Herry, 2018) et Les 2 Alfred (Podalydès, 2021).
En 2022, elle retrouve Vincent Lindon et le réalisateur Stéphane Brizé dans Un autre monde où elle s’avère une fois de plus bouleversante.