Film | Rôle | Année |
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| Dancer in the Dark | Kathy | 2000 |
| Belle de jour | Séverine Serizy | 1967 |
| La Sirène du Mississipi | Julie Roussel | 1969 |
| Catherine Deneuve à l'aventure ou une certaine blondeur | Self | 1978 |
| Le Dernier Métro | Marion Steiner | 1980 |
| Agent Trouble | Amanda Weber | 1987 |
| 8 femmes | Gaby | 2002 |
| Persepolis | Marjane's Mother (voice) | 2007 |
| Indochine | Eliane Devries | 1992 |
| Vivement Truffaut | Self / Marion (archive footage) | 1985 |
| La Vie de château | Marie | 1966 |
| Fort Saganne | Louise | 1984 |
| La Chasse à l'homme | Denise | 1964 |
| Les portes claquent | Dany | 1960 |
| La Cité des dangers | Nicole Britton | 1975 |
| Peau d'âne | Princess 'Donkey Skin' | 1970 |
| D'Artagnan | The Queen | 2001 |
| Les Parapluies de Cherbourg | Geneviève Emery | 1964 |
| Omnibus: François Truffaut | Self | 1973 |
| Le Concile de Pierre | Sybille Weber | 2006 |
| Répulsion | Carol Ledoux | 1965 |
| Les Prédateurs | Miriam Blaylock | 1983 |
| Un conte de Noël | Junon | 2008 |
| Il était une fois la Légion | Simone Picard | 1977 |
| Je veux voir | The famous actress | 2008 |
| Palais royal ! | Eugénia | 2005 |
| Deneuve, revue de détails | Self | 1984 |
| Place Vendôme | Marianne Malivert | 1998 |
| Est-Ouest | Gabrielle Develay | 1999 |
| Pola X | Marie | 1999 |
| Tristana | Tristana | 1970 |
| La Fille du RER | Louise | 2009 |
| Le Choix des armes | Nicole Durieux | 1981 |
| Je vous aime | Alice | 1980 |
| L'Homme à femmes | Catherine | 1960 |
| Un flic | Cathy | 1972 |
| Âmes perdues | Sofia Stolz | 1977 |
| Les temps qui changent | Cécile | 2004 |
| Cyprien | Vivianne | 2009 |
| Mes stars et moi | Solange Duvivier | 2008 |
| Rois et Reine | Mme Vasset | 2004 |
| Les Enfoirés - Les Enfoirés en chœur de 1985 à aujourd'hui | | 2014 |
| Paroles et musique | Margaux | 1984 |
| Liza | Liza | 1972 |
| Bancs publics (Versailles rive droite) | Client with the little wardrobe | 2009 |
| Le Lieu du crime | Lili Ravenel | 1986 |
| Mayerling | Baroness Mary Vetsera | 1968 |
| La Chamade | Lucile | 1968 |
| Close Up | Self (archive footage) | 2012 |
| The Life and Times of Don Luis Buñuel | Self | 1984 |
| Les Yeux de sa mère | Lena Weber | 2011 |
| Le Temps retrouvé | Odette | 1999 |
| Le Petit Poucet | la Reine | 2001 |
| Contre l’oubli | Self | 1991 |
| Fréquence meurtre | Jeanne Quester | 1988 |
| L'Agression | Sarah | 1975 |
| Les Voleurs | Marie Leblanc | 1996 |
| L'Homme qui voulait vivre sa vie | Anne | 2010 |
| Après lui | Camille | 2007 |
| La Grande Bourgeoise | Linda Murri | 1974 |
| Potiche | Suzanne Pujol | 2010 |
| Les Vacances de Noël | Catherine Deneuve | 2005 |
| Ma saison préférée | Emilie | 1993 |
| Les Créatures | Mylène | 1966 |
| L'Africain | Charlotte | 1983 |
| Touche pas la femme blanche | Marie-Hélène de Boismonfrais | 1974 |
| Von Trier's 100 Eyes | Self | 2000 |
| Folies d'avril | Catherine Gunther | 1969 |
| Hommage à Michel Legrand et Jacques Demy au festival Sœurs Jumelles | Self (archive footage) | 2021 |
| Deneuve, la reine Catherine | Self (archive footage) | 2022 |
| Absolutely Fabulous | Une spectatrice du défilé | 2001 |
| Dada | | |
| La Cabine des amoureux | Donna del sogno | 1977 |
| Belle Maman | Léa | 1999 |
| Les bien-aimés | Madeleine | 2011 |
| Hôtel des Amériques | Hélène | 1981 |
| Le Sauvage | Nelly | 1975 |
| Pourvu que ce soit une fille | Claudia | 1986 |
| À nous deux | Françoise | 1979 |
| Ils sont grands, ces petits | Louise Mouchin | 1979 |
| Les Cent et Une Nuits de Simon Cinéma | The Star-Fantasy | 1995 |
| L'Argent des autres | Cécile Rainier | 1978 |
| Mères et filles | Martine | 2009 |
| Au plus près du paradis | Fanette | 2002 |
| Le Héros de la famille | Alice Mirmont | 2006 |
| Les Plus Belles Escroqueries du monde | Swindler (segment "L'Homme qui vendit la tour Eiffel") | 1964 |
| Le Vent de la nuit | Hélène | 1999 |
| Tage und Nächte in Paris | Self | 2004 |
| Marcello Mio | Catherine | 2024 |
| Le Bon Plaisir | Claire Després | 1984 |
| Manon 70 | Manon | 1968 |
| L'Événement le plus important depuis que l'homme a marché sur la lune | Irène de Fontenoy | 1973 |
| Belles d'un soir | Angela Claasen | 1965 |
| Astérix & Obélix : Au service de Sa Majesté | Cordelia la reine d'Angleterre | 2012 |
| İçinden Şehir Geçen Festival | Self | 2007 |
| Le Choc | Claire | 1982 |
| Le Couvent | Hélène | 1995 |
| Généalogies d'un crime | Jeanne / Solange | 1997 |
| Et Satan conduit le bal | Manuelle | 1962 |
| Catherine Deneuve, la discrète : Des « Demoiselles de Rochefort » à « Indochine » | Self | 2018 |
| Benjamin ou les mémoires d'un puceau | Anne de Clécy | 1968 |
| Dans les pas de Jean-Paul Rappeneau | Self | 2022 |
| Habib, la grande aventure | Self | 2023 |
| La Femme aux bottes rouges | Françoise | 1974 |
| Elle s'appelait Françoise | Self | 1996 |
| Elle s'en va | Bettie | 2013 |
| La Fayette, un heros meconnu | Self (archive footage) | 2010 |
| Bernadette | Bernadette Chirac | 2023 |
| Les Parisiennes | Sophie (segment "Sophie") | 1962 |
| La Reine blanche | Liliane Soulas | 1991 |
| L'Univers de Jacques Demy | Self | 1995 |
| Les demoiselles ont eu 25 ans | Self | 1993 |
| Roman Polanski : Un homme traqué | Self / Carole Ledoux (archive footage) | 2008 |
| Femminile singolare | | 2022 |
| Drôle d'endroit pour une rencontre | France | 1988 |
| Nuages: Lettres à mon fils | (Voice, French version) | 2001 |
| Catherine Deneuve à son image | Self (archive footage) | 2023 |
| Courage fuyons | Eva | 1979 |
| L'Âge d'or de la pub | Self (archive footage) | 2023 |
| Dans la cour | Mathilde | 2014 |
| L'Homme qu'on aimait trop | Renée Le Roux | 2014 |
| Avec amour et avec rage | Lori | 1964 |
| 3 cœurs | Madame Berger | 2014 |
| Si c'était à refaire | Catherine Berger | 1976 |
| Princesse Marie | Marie Bonaparte | 2004 |
| Dieu aime le caviar | Empress Catherine II of Russia | 2012 |
| Zig Zig | Marie | 1975 |
| Le Vice et la Vertu | Justine Morand | 1963 |
| Les Lignes de Wellington | Severina | 2012 |
| Yōkai : Le Monde des esprits | Claire Emery | 2025 |
| Le Tout Nouveau Testament | Martine | 2015 |
| La Tête haute | Le Juge | 2015 |
| La Partie d'échecs | Marquise | 1994 |
| Ça n'arrive qu'aux autres | Catherine | 1971 |
| Sans Titre | | 1997 |
| L'Amour fou | Self (archive footage) | 2010 |
| Écoute voir | Claude Alphand | 1979 |
| Les Champs de la colère | Narratrice | 2017 |
| La TV des 70's : Quand Giscard était président | Self (archive footage) | 2022 |
| 365 Μέρες Χριστούγεννα | woman | 1991 |
| Un monsieur de compagnie | Isabelle | 1964 |
| Le chant du monde | Clara | 1965 |
| Un Film Parlé | Delfina | 2003 |
| Frühstück mit einer Unbekannten | Elegante Dame | 2007 |
| Le Cancre | Marguerite | 2016 |
| Je rentre à la maison | Marguerite | 2001 |
| Reporters | Self | 1981 |
| Langlois | Self | 1970 |
| François Truffaut, une autobiographie | Self | 2004 |
| Bonne pomme | Barbara | 2017 |
| Tout nous sépare | Louise | 2017 |
| Les Plages d'Agnès | Self (archive footage) | 2008 |
| Vadim Mister Cool | Self (archive footage) | 2016 |
| Take the Boat | Self | 2015 |
| Sage femme | Béatrice | 2017 |
| Pour Febe Elisabeth Velasquez, El Salvador | | 1991 |
| 4 Fois D | Self | 1964 |
| Images de femmes ou le corset social | Self | 2011 |
| Les Collégiennes | Une petite collégienne | 1957 |
| La Dernière Folie de Claire Darling | Claire Darling | 2019 |
| Helmut Newton: Frames from the Edge | Self | 1989 |
| Naissance d'une étoile | Mlle Jean | 2017 |
| Belle à croquer | L'ange | 2017 |
| Mauvaises herbes | Monique | 2018 |
| Pierre and Gilles, Love Stories | Self | 1997 |
| Fête de famille | Andréa | 2019 |
| La Vérité | Fabienne Dangeville | 2019 |
| Roman Polanski: A Film Memoir | Self (archive footage) | 2012 |
| Fifty Shades of Erotica | (archive footage) | 2015 |
| L'Adieu à la nuit | Muriel | 2019 |
| Un, parfois deux | Self | 2016 |
| Célébration | Self | 2018 |
| Danielle Darrieux : Il est poli d'être gai ! | Self | 2019 |
| André Téchiné, cinéaste insoumis | Self - Actress | 2019 |
| Yves Saint Laurent: 5 Avenue Marceau 75116 Paris | Self | 2002 |
| La La La | Various Roles (archive footage) | 2018 |
| Comizi di Non Amore | Self | 2004 |
| François Truffaut l'insoumis | Self (archive footage) | 2014 |
| François Truffaut: Portraits volés | Self (archive footage) | 1993 |
| Le Regard de Charles | Self - Actress (archive footage) | 2019 |
| De son vivant | Crystal | 2021 |
| Ça c'est la vie | | 1962 |
| Les Enfoirés 1997 - Le Zénith des Enfoirés | | 1997 |
| Helmut Newton, l'effronté | Self | 2020 |
| Sigmund Freud, un juif sans Dieu | Marie Bonaparte (voice) | 2022 |
| Les Demoiselles de Rochefort | Delphine Garnier | 1967 |
| Catherine Deneuve, belle et bien là | Self | 2010 |
| Terrible jungle | Chantal de Bellabre | 2020 |
| Cinéman | Self (archive footage) (uncredited) | 2009 |
| L'Extravagant Monsieur Piccoli | Self - Actress (archive footage) | 2017 |
| Les Petits Chats | | 1960 |
| Vacances portugaises | Catherine | 1963 |
| Souvenirs souvenirs | Self | 2008 |
| Jean Paul Gaultier : Freak & Chic | Self | 2018 |
| Il était une fois... « Les parapluies de Cherbourg » | Self | 2008 |
| Au fil des saisons | Solange | 2024 |
| Tout peut arriver | Catherine, actress (uncredited) | 1969 |
| Françoise Dorléac, une promesse | Self (voice) | 2018 |
| Jim Morrison : derniers jours à Paris | Self - Actress (archive footage) | 2021 |
| Ciao Marcello - Mastroianni l'antidivo | Self (archive footage) | 2024 |
| Les Scandaleuses | Self | 2024 |
| Peau d'homme | La marraine | |
| Pour le cinema: Le peau d'ane | Self | 1970 |
| Achter het scherm: Les demoiselles de Rochefort | Self | 1966 |
| Behind the screens : Jacques Demy’s Les demoiselles de Rochefort - Les décors | Self | 1966 |
| La Machine Mode | Self | 1994 |
| Histoires parallèles | | |
| Mag Bodard, un destin | Self (archive footage) | 2005 |
| French Beauty | Self | 2005 |
| Yves Saint Laurent and Photography | | |
| A Vida dos Espelhos | | 2025 |
| Gentle Monster | | |
| Forty Love | | |
| Duo des Chats | Mom | 2018 |
| Bernadette Lafont : Et Dieu créa la femme libre | | 2016 |
| Citizen Jane, l'Amérique selon Fonda | | 2020 |
| Gainsbourg, toute une vie | | 2021 |
| Haut les filles | | 2019 |
| Belmondo l'incorrigible | | 2022 |
| Celebrity Naked Ambition | Self (archive footage) | 2003 |
| Jacques Demy, le rose et le noir | | 2024 |
| Brigitte Bardot: The Icon of France | | 2009 |
