Née le 31 mai 1967 à Gannat en Auvergne d'un père ajusteur et d'une mère témoin de Jéhovah, Sandrine Bonnaire passe une enfance peu ordinaire à Grigny, dans l'Essonne. Elle est la septième d'une famille de onze enfants. Une de ses sœurs Sabine, souffre d'autisme ; elle-même est en difficulté scolaire. A l'âge de quinze ans, alors qu'elle accompagne une de ses soeurs à un casting, c'est elle que choisit Maurice Pialat pour un projet de film qui n'aboutira pas. Mais séduit par l'intensité de son jeu spontané, il ne l'oubliera pas. En 1982, Sandrine Bonnaire débute au cinéma par des figurations dans La Boum 2 de Claude Pinoteau et Les Sous-doués en vacances de Claude Zidi. Et c'est Maurice Pialat qui la révèle au public, avec son vrai premier rôle dans A nos amours, un film auquel il songe depuis dix ans, où la jeunesse et la sensualité de Sandrine crèvent l'écran. En 1984, Sandrine Bonnaire fait, à 16 ans, une irruption spectaculaire dans le cinéma français, saluée par un César du Meilleur jeune espoir.
Devenue l'actrice fétiche de Pialat, Sandrine Bonnaire tourne également Police et Sous le soleil de Satan, qui lui vaut une nomination pour le César de la meilleure actrice et une Palme d'or très controversée à Cannes (elle est sifflée à l'annonce du prix).
Depuis, tout au long de sa carrière, Sandrine Bonnaire s'est illustrée dans un registre plutôt sombre et grave. Elle avoue elle-même que son apparence doit peut-être évoquer la gravité. La jeune actrice trouve d'autres rôles très forts auprès de cinéastes exigeants : Captive du désert pour Depardon, Sans toi ni loi, d'Agnès Varda, interprétation pour laquelle elle remporte le César de la meilleure actrice, Jeanne d'Arc chez Rivette (qu'elle retrouvera quatre ans plus tard dans Secret défense), Sautet dans Quelques jours avec moi, puis avec Doillon, [people=André Téchiné]Techiné[/people] et Leconte. Pour sa stupéfiante composition d'une domestique analphabète dans La Cérémonie de Claude Chabrol (avec qui elle tournera aussi Au coeur du mensonge), elle décroche également le Prix d'interprétation qu'elle reçoit à Venise en 1995.
Mais Sandrine Bonnaire reste perçue par le grand public comme une égérie du cinéma d'auteur. Elle s'oriente donc à la fin des années 90 vers un cinéma plus accessible, avec Est-Ouest (1999), C'est la vie et Mademoiselle de Philippe Lioret qui permettent aux spectateurs de découvrir son lumineux sourire. A la même période, son personnage de chirurgien dans la série à succès Une femme en blanc conforte sa popularité. En 2004, Lioret et Leconte la replongent dans des oeuvres intimistes (L'Equipier et Confidences trop intimes), puis elle s'éclipse deux ans, avant de revenir avec des films qui confirment son envie de légèreté : Je crois que je l'aime de Pierre Jolivet et Demandez la permission aux enfants. Dans Un coeur simple où elle donne la réplique à Marina Foïs et Pascal Elbé, elle retrouve une tonalité plus grave.
Actrice discrète et talentueuse, Sandrine Bonnaire a su susciter l'intérêt des plus grands. Sandrine rencontre William Hurt en 1991 sur le tournage de La peste de Luis Puenzo. Divorcé de l'actrice Mary Beth Hurt et de Heidi Henderson en 1992, il est le père de sa fille Jeanne. En 2003, elle épouse Guillaume Laurant, scénariste (Amélie Poulain), le père de sa seconde fille Adèle.
En 2001, parce qu'elle a été marraine de la journée de l'autisme, elle réalise un documentaire sur sa sœur, Elle s'appelle Sabine, présenté au festival de Cannes de 2007, sorti en salles en 2008.

Filmographie :
2007 : Demandez la permission aux enfants, d'Eric Civanyan
2007 : Je crois que je l'aime, de Pierre Jolivet
2006 : Le Procès de Bobigny, de François Luciani (TV)
2004 : L'Équipier, de Philippe Lioret
2004 : Le cou de la girafe, de Safy Nebbou
2004 : Confessions trop intimes, de Patrice Leconte
2003 : Marie et Julien, de Jacques Rivette
2003 : Resistance, de Todd Komarnicki
2002 : Femme fatale, de Brian De Palma
2001 : C'est la vie, de Jean-Pierre Améris
2000 : Mademoiselle, de Philippe Lioret
1999 : Est-Ouest, de Regis Wargnier
1998 : Au coeur du mensonge, de Claude Chabrol
1998 : Voleur de vie, d'Yves Angelo
1997 : Secret défense, de Jacques Rivette
1997 : La succession (Die Schuld der Liebe), de Andréas Gruber
1997 : La lettre, de Bertrand Tavernier
1996 : Never Ever, de Charles Finch
1995 : La cérémonie, de Claude Chabrol
1995 : Confidendes à un inconnu, de Georges Bardawil
1994 : Les cent et une nuits, d'Agnes Varda
1993 : Les prisons, de Jacques Rivette
1993 : Jeanne la pucelle, de Jacques Rivette
1992 : Praguede, d'Ian Sellar
1992 : The Plague (La peste), de Luis Puenzo
1991 : Le ciel de Paris, de Michel Bena
1990 : Verso sera (Dans la soirée), de Francesca Archibugi
1990 : La captive du désert, de Raymond Depardon
1989 : M. Hire, de Patrice Leconte
1989 : Peaux de vaches, de Patricia Mazuy
1988 : Quelques jours avec moi, de Claude Sautet
1987 : Sous le soleil de Satan, de Maurice Pialat
1987 : Jaune revolver, d'Olivier Langlois
1986 : Les innocents, d'André Téchiné
1986 : La puritaine, de Jacques Doillon
1985 : Blanche et Marie, de Jacques Renard
1985 : Le meilleur de la vie, de Renaud Victor
1986 : Police, de Maurice Pialat
1985 : Sans toit ni loi, d'Agnes Varda
1984 : Tir à vue, de Marc Angelo
1983 : A nos amours, de Maurice Pialat