Audrey Tautou nasceu em Puy-de-Dôme, localidade de Auvergne e foi criada em Montluçon. Seu pai era dentista e sua mãe professora. Se interessou pela comédia ainda pequena e começou a ter aulas de atuação na escola de alto prestígio Corus FlorentJá sendo conhecida na França pelo seu Trabalho em Venus Beauty Institute, em 2001, Tautou ganhou fama mundial pela sua atuação na comedia romântica francesa Le Fabuleux destin d'Amélie Poulain. Em junho de 2004, foi convidada para fazer parte da Academia de Artes e Ciências Cinematográficas de Hollywood, da qual é membro desde 1 de setembro de 2006.Em 2005 trabalhou na sua produção de Hollywood ao lado de Tom Hanks na adaptação de O Código Da Vinci, interpretando a criptologa Sophie Neveu. Também trabalhou ao lado de Gad Elmaleh em Hors de prix. Tautou disse que considera a França sua base no trabalho. Até disse em uma entrevista: "Sou uma atriz francesa. Não estou dizendo que nunca mais trabalharei em um filme que fala inglês, mas minha casa e minha carreira estão na França. Eu nunca me mudaria para Los Angeles".