Fanny Marguerite Judith Ardant, figlia di un ufficiale di cavalleria del Palazzo Grimaldi nel Principato di Monaco, passa l'infanzia in giro per l'Europa.
Iscritta alla facoltà di Scienze Politiche nella sezione Relazioni Internazionali, alla metà degli anni '70 sceglie di diventare attrice e si iscrive al corso di Arte Drammatica di Périmony a Parigi.
Dopo aver partecipato ad alcune produzioni teatrali e per il piccolo schermo, ha esordito al cinema con "L'uomo dei cani" (1979) di Alain Jessua.
Affascinato dalla sua bellezza e dalle sue qualità recitative il regista François Truffaut la sceglie per interpretare "La signora della porta accanto" (1981) e "Finalmente domenica!" (1983).
I due si sono sposati nel 1981 poco tempo prima della morte del maestro della nouvelle vague.
Particolarmente apprezzata anche dal regista Ettore Scola che l'ha diretta in "La famiglia" (1987) e "La cena" (1998), Fanny riusce a tornare spesso sul palcoscenico, dando vita nel 1996/97 al personaggio di Maria Callas nel musical "Master Class".
La sua interpretazione è stata talmente convincente che nel 2001 il regista Zeffirelli ha deciso di affidare a lei il ruolo della protagonista in "Callas forever", il film ispirato agli ultimi tragici momenti della vita della 'divina'.
Nel 2003 è la volta di "Nathalie..." e tre anni dopo di "Roman de gare", "Paris, je t'aime" e "L'Ora di Punta" presentato in concorso alla 64ma Mostra di Venezia.
E' protagonista del film di Paolo Sorrentino "Il divo" (2008).