D'origine modeste, Léonie Bathiat exerce plusieurs métiers avant de débuter au théâtre des Capucines en 1920. Elle travaille ensuite dans des revues, sous le pseudonyme d'Arletti, qui deviendra Arletty, pour " faire plus chic anglais " selon ses propres termes.
Arletty fait ses débuts au cinéma en 1930, à l'avènement du parlant, dans un film de René Hervil, La douceur d'aimer. Elle joue dans des films mineurs que l'histoire oubliera rapidement, avant d'être révélée en 1937 dans Les perles de la couronne, suivi de Désiré (1938), deux réalisations de Sacha Guitry. En 1938, elle explose dans Hôtel du Nord de Marcel Carné. Sa réplique " Atmosphère, atmosphère, est-ce que j'ai une gueule d'atmosphère ? ", signée Henri Jeanson, devient l'une des plus célèbres de l'histoire du cinéma. Son personnage de Titi parisien féminin, drôle, gouailleur mais frôlant parfois le tragique s'impose rapidement. L'année suivante, Jacques Prévert lui offre un rôle dramatique et révèle une autre facette de son talent, dans un film à nouveau tourné par Marcel Carné, Le jour se lève. Sachant ne pas s'enfermer dans ce type de personnages, elle joue la même année dans une comédie de Claude Autant-Lara, Fric-frac qui remporte un franc succès public. Elle retrouve en 1942 Prévert et Carné pour Les visiteurs du soir. Dès l'année suivante, elle assoit sa notoriété avec le rôle de Garance qu'elle endosse dans Les enfants du paradis, toujours réalisé par Carné. Le film sort en salles en 1945. Après la Seconde guerre mondiale, on lui reproche d'avoir fréquenté des collaborateurs et un officier allemand. Elle ne remonte sur scène qu'en 1949. Au cinéma, on la voit encore dans des films de Marcel Carné (L'air de Paris, 1954), Henri Verneuil (Maxime, 1958), Denys de La Patellière (Tempo di Roma, 1963), mais elle ne retrouve pas sa splendeur passée. En 1962, elle est victime d'un accident qui la rend quasiment aveugle et met fin à sa carrière. Elle laisse au patrimoine cinématographique français l'image de personnages libres et dynamiques, dotés d'une verve gouailleuse aux accents de faubourg et exempts de vulgarité.
Outre sa carrière au théâtre, Arletty publie en 1971 La défense. Elle interprète quelques chansons, parfois dans ses films et sort même un disque.
Courts métrages 1936 | Feu la mère de Madame | Germain Fried |
| 1936 | Mais n'te promène donc pas toute nue | Léo Joannon |
| 1942 | Loi du 21 juin 1907 (La) | Sacha Guitry |
| 1959 | Paris la belle | Pierre Prévert, Marcel Duhamel |
| 1959 | Primitifs du XIIIème (Les) | Pierre Guilbaud |
| 1966 | Dina chez les rois | Dominique Delouche |
| 2004 | Anges 1943, histoire d'un film (Les) | Anne Wiazemsky |
Longs métrages| 1930 | Douceur d'aimer (La) | René Hervil |
| 1931 | Un chien qui rapporte | Jean Choux |
| 1932 | Belle aventure (La) | Reinhold Schünzel, Roger Le Bon |
| 1932 | Enlevez-moi | Léonce Perret |
| 1932 | Mademoiselle Josette, ma femme | André Berthomieu |
| 1932 | Une idée folle | Max de Vaucorbeil |
| 1933 | Guerre des valses (La) | Raoul Ploquin, Ludwig Berger |
| 1933 | Je te confie ma femme | René Guissart |
| 1933 | Un soir de réveillon | Karl Anton |
| 1934 | Pension Mimosas | Jacques Feyder |
| 1934 | Voyage de Monsieur Perrichon (Le) | Jean Tarride |
| 1935 | Amants et voleurs | Raymond Bernard |
| 1935 | Fille de Madame Angot (La) | Jean Bernard-Derosne |
| 1935 | Vertige (Le) | Paul Schiller |
| 1936 | Aventure à Paris | Marc Allégret |
| 1936 | Faisons un rêve | Sacha Guitry |
| 1936 | Garçonne (La) | Jean de Limur |
| 1936 | Mari rêvé (Le) | Roger Capellani |
| 1936 | Messieurs les ronds-de-cuir | Yves Mirande |
| 1937 | Aloha, le chant des îles | Léon Mathot |
| 1937 | Désiré | Sacha Guitry |
| 1937 | Mirages = Si tu m'aimes | Alexandre Ryder |
| 1937 | Perles de la couronne (Les) | Sacha Guitry, Christian-Jaque |
| 1938 | Chaleur du sein (La) | Jean Boyer |
| 1938 | Hôtel du Nord | Marcel Carné |
| 1938 | Petit Chose (Le) | Maurice Cloche |
| 1939 | Circonstances atténuantes | Jean Boyer |
| 1939 | Fric-frac | Maurice Lehmann, Claude Autant-Lara |
| 1939 | Jour se lève (Le) | Marcel Carné |
| 1939 | Tempête | Dominique Bernard-Deschamps |
| 1941 | Boléro | Jean Boyer |
| 1941 | Madame Sans-Gêne | Roger Richebé |
| 1942 | Amant de Bornéo (L') | René Le Hénaff, Jean-Pierre Feydeau |
| 1942 | Femme que j'ai le plus aimée (La) | Robert Vernay |
| 1942 | Visiteurs du soir (Les) | Marcel Carné |
| 1943 | Enfants du paradis (Les) | Marcel Carné |
| 1948 | Madame et ses peaux-rouges | Serge de Laroche |
| 1949 | Portrait d'un assassin | Bernard-Roland |
| 1951 | Amour, Madame (L') | Gilles Grangier |
| 1951 | Gibier de potence | Roger Richebé |
| 1953 | Grand jeu (Le) | Robert Siodmak |
| 1953 | Père de Mademoiselle (Le) | Marcel L'Herbier |
| 1954 | Air de Paris (L') | Marcel Carné |
| 1954 | Huis-clos | Jacqueline Audry |
| 1956 | Mon curé chez les pauvres | Henri Diamant-Berger |
| 1956 | Vacances explosives | Christian Stengel |
| 1957 | Passager clandestin (Le) | Ralph Habib |
| 1958 | Et ta soeur | Maurice Delbez |
| 1958 | Maxime | Henri Verneuil |
| 1958 | Un drôle de dimanche | Marc Allégret |
| 1961 | Gamberge (La) | Norbert Carbonnaux |
| 1961 | Longest Day (The) Le Jour le plus long | Ken Annakin, Andrew Marton, Bernhard Wicki, [etc.] |
| 1961 | Petits matins = Mademoiselle stop (Les) | Jacqueline Audry |
| 1962 | Loi des hommes (La) | Charles Gérard |
| 1962 | Tempo di Roma | Denys de La Patellière |
| 1962 | Voyage à Biarritz (Le) | Gilles Grangier |