Isabelle Adjani naît le 27 juin 1955 à Paris 17e, d'un père originaire de Djelfa et de Constantine, Mohammed Chérif Adjani, soldat dans l'armée française durant la Seconde Guerre mondiale, et d'une mère allemande, Augusta, décédée en février 2007,,.
Elle grandit avec son frère cadet Éric Hakim (qui deviendra plus tard photographe) à Gennevilliers dans la banlieue nord-ouest de Paris et va au collège Paul Lapie à Courbevoie. Elle passera ensuite ses années de lycée au lycée Jean-Jaurès, à Reims. Elle obtient un premier rôle à 14 ans dans un film pour enfants, Le Petit Bougnat.
Elle entre à la Comédie-Française en 1972.
Sa carrière cinématographique et théâtrale est prolifique depuis 1972.
En 1996, fatiguée, elle quitte la capitale française et s'établit en Suisse, à Genève. Elle déclarera lors de son arrivée : « lorsqu'on a la possibilité d'offrir à ses enfants une meilleure qualité de vie, il ne faut plus hésiter ». Mais elle reviendra un temps en France afin de présider le jury du 50e Festival de Cannes en 1997.
Elle a deux fils : le premier du chef opérateur et réalisateur
Bruno Nuytten, Barnabé Saïd, né en avril 1979 et le second de l'acteur Daniel Day Lewis, Gabriel-Kane, né le 9 avril 1995. Barnabé Saïd est chanteur et musicien dans le groupe Makali, qu'il a créé avec ses amis, et se produit sur scène régulièrement.
En 1972, Isabelle Adjani joue avec la troupe de
Robert Hossein, La Maison de Bernarda de Federico García Lorca, au côté d'
Annie Ducaux. La pièce, qui est un triomphe, sera reprise plus tard au Théâtre de l'Odéon.
Annie Ducaux recommande alors sa partenaire à
Jean-Paul Roussillon qui prépare une mise en scène de L'École des femmes de Molière à la Comédie-Française et cherche l'Agnès idéale. Elle prend le rôle, dans lequel elle fait sensation. Hossein retravaille avec Adjani et lui offre le rôle principal d'Ondine de
Jean Giraudoux.
Au cinéma, elle est révélée au grand public en 1974 par
La Gifle de
Claude Pinoteau dont le succès la propulse au rang des jeunes actrices françaises les plus en vue. Plusieurs cinéastes de premier plan l'engagent : François Truffaut avec L'Histoire d'Adèle H., André Téchiné avec
Barocco et Les Soeurs Brontë,
Roman Polanski avec
Le Locataire ou encore
Werner Herzog avec Nosferatu, fantôme de la nuit .
En 1981, elle est à l'affiche de
Possession d'Andrzej Zulawski et de
Quartet de
James Ivory, deux films pour lesquels elle remporte le Prix d'interprétation féminine du Festival de Cannes. Ces deux succès, joints à celui, immense, de L'Été meurtrier de
Jean Becker en 1983 en font, dans les années 1980, la star féminine française la plus populaire et la plus adulée.
Dans
Possession, elle interprète un double rôle sulfureux, halluciné et extrême qui fera d'elle le type même de l'héroïne romantique, tumultueuse et passionnée. Elle reçoit pour son interprétation sur le fil du rasoir un premier César en 1982. Vingt ans plus tard, en pleine promotion de
La Repentie de
Laetitia Masson, elle déclare à Studio Magazine détester ce film : « je dois à la "mystique" d'Andrzej Zulawski de m'avoir révélé des choses que je ne voudrais jamais avoir découvertes...
Possession, c'était un film infaisable, et ce que j'ai fait dans ce film était tout aussi infaisable. Pourtant, je l'ai fait et ce qui s'est passé sur ce film m'a coûté tellement cher... Malgré tous les prix, tous les honneurs qui me sont revenus, jamais plus un traumatisme comme celui-là, même pas... en cauchemar ! ».
Avec
Serge Gainsbourg, elle s'essaye à la chanson en 1974. Il lui fait enregistrer pour un show télévisé de Maritie et Gilbert Carpentier Rocking Chair. En 1983, elle réalise un album entier sous sa direction et se retrouve en tête des ventes de 45-tours avec Pull Marine, dont le vidéo-clip est réalisé par
Luc Besson. Quelques années plus tard, elle sort un single, écrit sans Gainsbourg, La Princesse au petit pois, qui n'obtient qu'un succès très faible. Un album écrit et composé par Pascal Obispo était prévu pour l'année 2007 mais n'est finalement jamais sorti dans les bacs.
Elle obtient quatre autres Césars du meilleur premier rôle : en 1984, en 1989, en 1995 et en 2010. Ils ont distingué respectivement son interprétation d'Elle, la jeune femme mystérieuse et provocante de L'Été meurtrier; son incarnation de la sculptrice, soeur de l'écrivain Paul et maîtresse d'
Auguste Rodin, Camille Claudel dans le
film homonyme; sa prestation en truculente et passionnée Marguerite de Valois dans
La Reine Margot et enfin son rôle de professeur de français fragile de Z.E.P., Sonia Bergerac, qui perd pied et prend sa classe en otage dans La Journée de la jupe. Elle a en outre aussi été nommée deux fois à l'Oscar de la meilleure actrice : en 1976 et en 1990 respectivement pour ses rôles d'Adèle Hugo dans L'histoire d'Adèle H. et de Camille Claudel dans le film éponyme qu'elle a par ailleurs produit. Lors de la réception du troisième César de sa carrière, elle fait sensation en lisant un passage du roman Les Versets sataniques de Salman Rushdie, alors victime d'une fatwa.
Après quatre ans d'exil suisse, elle revient à Paris à l'automne 2000 pour jouer sur la scène du Théâtre Marigny La Dame aux camélias. En 2002, elle interprète la Comtesse Ellénore dans
Adolphe de Benoît Jacquot, l'adaptation cinématographique du chef d'oeuvre de Benjamin Constant. En 2003, elle devient une star de cinéma hystérique et mythomane, prise dans la débâcle de 1940 dans
Bon voyage de
Jean-Paul Rappeneau.
Isabelle Adjani fait un retour sur les planches du Marigny à l'automne 2006, pour incarner le rôle titre de la pièce de Wolfgang Hildesheimer: La Dernière Nuit pour Marie Stuart, reine d'Écosse et de France, exécutée en 1587.
Du 11 juin au 16 juillet 2007, elle tourne dans la région de Fontainebleau une nouvelle adaptation télévisée du Mariage de Figaro de Beaumarchais intitulée simplement Figaro et réalisée par
Jacques Weber, où elle reprend le rôle de la comtesse Almaviva.
Durant le printemps 2008 Adjani tourne dans un film pour Arte La Journée de la jupe où elle incarne une professeur de banlieue qui perd ses moyens et prend sa classe en otage. Ce film fait sensation au Festival de La Rochelle. Il est diffusé sur Arte le 20 mars 2009 en avant-première (record d'audience historique de la chaîne avec 2,2 millions de téléspectateurs), puis dans les salles de cinéma à partir du 25 mars 2009. Le César qu'elle reçoit pour ce film en 2010 fait d'elle la personnalité française la plus récompensée de la cérémonie (avec 5 statuettes gagnées sur 8 nominations).