Marie-Christine Barrault a joué dans plus de cinquante films, quarante téléfilms et quarante pièces de théâtre tout au long de sa carrière française et internationale.

Encouragée par son oncle Jean-Louis Barrault et Maurice Béjart, Marie-Christine Barrault commence sa carrière au théâtre après avoir écumé les bancs du Cours Simon puis du conservatoire d’art dramatique au début des années 60. Les deux hommes la dirigeront alternativement dans Le Silence et le Mensonge (écrite par Nathalie Sarraute) ou La Tentation de saint Antoine et Messe pour le temps présent (écrites par Maurice Béjart) en 1966 et 1967.

En 1969, elle éclot au cinéma dans le rôle d’une chaste provinciale sous la caméra d’Éric Rohmer, dans Ma nuit chez Maud. Un réalisateur qu’elle retrouvera en 1972 dans L’Amour l’après-midi et en 1978 pour Perceval le Gallois. En 1975, elle tient le rôle principal de Cousin, Cousine aux côtés de Victor Lanoux et Guy Marchand : elle sera nommée à l’oscar de la meilleure actrice en 1977. Elle est alors mariée avec le grand producteur et argentier du cinéma français, Daniel Toscan du Plantier, avec qui elle a deux enfants, Ariane et David.

Commence alors une carrière internationale dans les années 80, où elle sera dirigée par Woody Allen (Stardust memories), Andrzej Wajda (Un amour en Allemagne), Manoel de Oliveira (Le Soulier de satin) ou encore Denys Arcand (Jésus de Montréal). Elle est moins présente au cinéma dans les deux décennies suivantes, mais tourne tout de même avec Pascal Thomas (La Dilettante, 1999) ou Christophe Honoré (Non ma fille tu n’iras pas danser, 2010).

Elle est en revanche très active sur les planches, ajoutant à son répertoire des pièces de Tennessee Williams, Marguerite Duras ou encore Françoise Chandernagor. On la voit également beaucoup à la télévision où elle tourne notamment sous la direction de son second mari Roger Vadim. Le couple vivra une décennie d’un amour fou jusqu’à la mort du réalisateur, en 2000. En 2014, elle effectue un retour remarqué sur petit écran dans la minisérie Jusqu’au dernier ainsi que dans Scènes de ménage