A dix-sept ans, Claudia Cardinale est élue "la plus belle femme italienne de Tunisie" et gagne un séjour à Venise pendant le festival où de nombreux producteurs la remarquent. Elle prend alors des cours d'art dramatique au Centro Sperimentale Di Cinematografia de Rome.
Claudia Cardinale apparaît pour la première fois à l'écran dans un court métrage français tourné en Tunisie Anneaux d'or, 1955, de René Vautier. Cette jeune fille aux yeux immenses, au corps parfait et à la voix légèrement rauque obtient le rôle de Carmela, la soeur d'un truand minable dans Le Pigeon (1958) de Mario Monicelli. Elle enchaîne alors les tournages et travaille avec les plus grands. Luchino Visconti l'engage au côté d'Alain Delon dans sa fresque familiale Rocco et ses frères (1960) où elle tient le rôle effacé de Ginetta. Elle donne la réplique à Jean-Paul Belmondo dans Le Bel Antonio (1959) et Le Mauvais chemin (1960) de Mauro Bolognini et dans Cartouche (1961) de Philippe de Broca. Elle est dirigée par Federico Fellini dans Huit et demi (1962) où elle symbolise la fraîcheur, la virginité, la séduction pleine d'espoir. Elle connaît enfin la consécration internationale avec Le Guépard (1962) de Luchino Visconti dans lequel elle est éclatante dans la peau d'Angelina, la belle Sicilienne aux côtés de Burt Lancaster et Alain Delon.
En 1968, elle figure dans le chef-d'oeuvre du western spaghetti, Il était une fois dans l'Ouest de Sergio Leone. Le film obtient un succès retentissant. Présente sur tous les fronts, Claudia Cardinale côtoie Brigitte Bardot, sa prétendue rivale, dans Les Pétroleuses (1971) de Christian-Jaque, et retrouve Jean-Paul Belmondo dans La Scoumoune (1972) de José Giovanni. Mauro Bolognini lui fait jouer le personnage de Libera, une fille au tempérament anarchiste en révolte contre l'Italie fasciste dans Libera amore mio (1973). Luchino Visconti lui offre d'incarner la femme d'un professeur dans Violence et passion (1974).
Dans les années 1980, plusieurs des films qu'elle interprète retiennent l'attention au Festival de Cannes : La Peau (1981) de Liliana Cavani, Fitzcarraldo (1981) de Werner Herzog, Henri IV (1983) de Marco Bellocchio, Un Homme amoureux (1986) de Diane Kurys.
Comblée, elle figure aussi au côté de Lino Ventura dans un film tourné dans le Grand Nord canadien, Le Ruffian (1982) de José Giovanni, et goûte à la comédie avec Le Cadeau (1981) de Michel Lang. Elle montre l'infinie diversité de son jeu en incarnant le personnage d'Ida, une femme courageuse confrontée aux affres de la guerre dans La Storia (1985) de Luigi Comencini. La cinquantaine brillante, elle joue, dans les années 1990, les femmes mûres dans de nombreux films qu'elle tourne à une fréquence moyenne d'un par an. Les années 2000 sont moins productives et elle apparaît dans des seconds rôles : la comtesse Falconnetti dans And now, ladies and gentlemen (Claude Lelouch, 2001), la mère d'Alexandra Lamy dans Cherche fiancé tous frais payés (Aline Issermann, 2005), la mère de Jacques Gamblin dans Le Premier homme (Gianni Amelio, 2008), tiré du roman homonyme, inachevé et publié à titre posthume du Prix Nobel de littérature Albert Camus. Elle revient dans un rôle principal en 2009 avec Le Fil (Mehdi Ben Attia) dans lequel elle interprète le rôle d'une mère face à l'homosexualité de son fils, puis elle partage l'affiche avec Jean Dujardin, Marie-Josée Croze, et Sandrine Kimberlain dans Un balcon sur la mer (Nicole Garcia, 2009).
A la télévision, Claudia Cardinale apparaît dans Naso di cane (1986) de Pasquale Squitieri. En 1995, elle joue dans Nostromo d'Alastar Reid, un téléfilm britannique tiré d'un roman de Joseph Conrad, et dans Mia per sempre de Giovanni Soldati. En 2008, elle apparaît aux côtés de Bruno Wolkowitch et Astrid Veillon dans Hold-up à l'italienne de Claude-Michel Rome.
Claudia Cardinale interprète deux pièces de Tennessee Williams : Doux oiseau de jeunesse (2005) en France et La Ménagerie de verre (2007) en Italie.
Elle publie également trois ouvrages : deux autobiographies Moi Claudia, toi Claudia (1995) et Mes étoiles (2005) puis un beau livre sur la Tunisie Ma Tunisie (2009).
1956 | Chaînes d'or = Anneaux d'or | René Vautier, Mustapha Al Farissi |
1999 | Un café, l'addition | Félicie Dutertre, François Rabes |
2008 | Abito e il volto. Ritratto di Piero Tosi (L') | Francesco Costabile |
1957 | Goha | Jacques Baratier |
1958 | Noces vénitiennes (Les) | Alberto Cavalcanti |
1958 | Soliti ignoti (I) Le Pigeon | Mario Monicelli |
1958 | Tre straniere a Roma L'Etrangère à Rome | Claudio Gora |
1959 | Audace colpo dei soliti ignoti Hold-up à la milanaise | Nanni Loy |
1959 | Austerlitz | Abel Gance |
1959 | Bell' Antonio (Il) Le Bel Antonio | Mauro Bolognini |
1959 | Magistrato (Il) Nous sommes tous coupables | Luigi Zampa |
1959 | Un maledetto imbroglio Meurtre à l'italienne | Pietro Germi |
1959 | Upstairs and Downstairs Entrée de service | Ralph Thomas |
1959 | Vento del sud | Enzo Provenzale |
1960 | Delfini (I) [Les Dauphins] | Francesco Maselli |
1960 | Ragazza con la valigia (La) Fille à la valise | Valerio Zurlini |
1960 | Rocco e i suoi fratelli Rocco et ses frères | Luchino Visconti |
1960 | Viaccia (La) Les Mauvais chemins = La Viaccia | Mauro Bolognini |
1961 | Cartouche | Philippe de Broca |
1961 | Lions sont lâchés (Les) | Henri Verneuil |
1961 | Senilità Quand la chair succombe | Mauro Bolognini |
1962 | Gattopardo (Il) Le Guépard | Luchino Visconti |
1962 | Otto e mezzo Huit et demi | Federico Fellini |
1962 | Pink Panther (The) La Panthère Rose | Blake Edwards |
1963 | Circus World Le Plus grand cirque du monde | Henry Hathaway |
1963 | Indifferenti (Gli) Désirs pervers = Les Deux rivales | Francesco Maselli |
1963 | Ragazza di Bube (La) Ragazza | Luigi Comencini |
1964 | Magnifico cornuto (Il) Le Cocu magnifique | Antonio Pietrangeli |
1964 | Vaghe stelle dell'orsa Sandra | Luchino Visconti |
1965 | Blindfold Les Yeux bandés | Philip Dunne |
1965 | Lost Command Les Centurions | Mark Robson |
1965 | Professionals (The) Les Professionnels | Richard Brooks |
1965 | Una rosa per tutti Une rose pour tous | Franco Rossi |
1966 | Don't Make Waves Comment réussir en amour sans se fatiguer | Alexander Mackendrick |
1966 | Fate : Fata Armenia (Le) Les Ogresses : L'ogresse Armenia | Mario Monicelli |
1967 | Giorno della civetta (Il) La Mafia fait la loi | Damiano Damiani |
1967 | Hell with Heroes (The) Tous les héros sont morts | Joseph Sargent |
1967 | Ruba al prossimo tuo [Un couple pas ordinaire] | Francesco Maselli |
1968 | Adventures of Gerard (The) [Les Aventures du brigadier Gérard] | Jerzy Skolimowski |
1968 | C'era una volta il West Il était une fois dans l'Ouest | Sergio Leone |
1969 | Certo, certissimo, anzi... probabile [Certain, probable et même possible] | Marcello Fondato |
1969 | Ciao, Federico | Gideon Bachmann |
1969 | Nell'anno del signore Les Conspirateurs | Luigi Magni |
1969 | Tenda rossa (La) Tente rouge | Mikhaïl Kalatozov |
1970 | Popsy Pop | Jean Herman |
1971 | Bello onesto emigrato Australia sposerebbe compaesana illibata | Luigi Zampa |
1971 | Pétroleuses (Les) | Christian-Jaque |
1971 | Udienza (L') Audience | Marco Ferreri |
1972 | Scoumoune (La) | José Giovanni |
1973 | Giorno del furore (Il) | Antonio Calenda |
1973 | Guappi (I) Lucia et les gouapes | Pasquale Squitieri |
1973 | Libera, amore mio... [Libera mon amour] | Mauro Bolognini |
1974 | Gruppo di famiglia in un interno Violence et passion | Luchino Visconti |
1975 | A mezzanotte va la ronda del piacere Histoire d'aimer | Marcello Fondato |
1975 | Comune senso del pudore (Il) | Alberto Sordi |
1975 | Qui comencia l'avventura | Carlo Di Palma |
1976 | Goodbye e amen | Damiano Damiani |
1976 | Jesus of Nazareth Jésus de Nazareth | Franco Zeffirelli |
1977 | Arma (L') | Pasquale Squitieri |
1977 | Part du feu (La) | Etienne Périer |
1977 | Prefetto di ferro (Il) L'Affaire Mori | Pasquale Squitieri |
1978 | Corleone | Pasquale Squitieri |
1978 | Petite fille en velours bleu (La) | Alan Bridges |
1979 | Escape to Athena Bons baisers d'Athènes | George P. Cosmatos |
1979 | Si salvi chi vuole | Roberto Faenza |
1980 | Pelle (La) Peau | Liliana Cavani |
1981 | Cadeau (Le) | Michel Lang |
1981 | Fitzcarraldo | Werner Herzog |
1981 | Salamander (The) | Peter Zinner |
1982 | Burden of Dreams Le Poids des rêves | Les Blank |
1982 | Ruffian (Le) | José Giovanni |
1983 | Claretta | Pasquale Squitieri |
1983 | Enrico IV | Marco Bellocchio |
1983 | Stelli emigranti | Francesco Bortolini, Claudio Masenza |
1984 | Été prochain (L') | Nadine Trintignant |
1985 | Donna delle meraviglie (La) | Alberto Bevilacqua |
1985 | Storia (La) | Luigi Comencini |
1986 | Un homme amoureux | Diane Kurys |
1988 | Blu elettrico | Elfriede Gaeng |
1989 | Atto di dolore Acte d'amour | Pasquale Squitieri |
1989 | Hiver 54, l'abbé Pierre | Denis Amar |
1989 | Révolution Française : Les années lumière (La) | Robert Enrico |
1989 | Révolution Française : Les années terribles (La) | Richard T. Heffron |
1990 | Tubûl al-nâr | Souheil Ben Barka |
1991 | 588 rue Paradis | Henri Verneuil |
1991 | Mayrig | Henri Verneuil |
1992 | Son of the Pink Panther (The) Le Fils de la Panthère Rose | Blake Edwards |
1993 | Cavaliers de la gloire (Les) | Souheil Ben Barka |
1993 | Elles ne pensent qu'à ça | Charlotte Dubreuil |
1994 | Un été à La Goulette | Ferid Boughedir |
1996 | Riches, belles, etc. | Bunny Schpoliansky |
1996 | Sous les pieds des femmes | Rachida Krim |
1998 | Mein liebster Feind Ennemis intimes | Werner Herzog |
1999 | Li chiamavano briganti ! | Pasquale Squitieri |
2001 | And now, ladies and gentlemen | Claude Lelouch |
2004 | Démon de midi (Le) | Marie-Pascale Osterrieth |
2005 | Cherche fiancé tous frais payés | Aline Issermann |
2005 | Marcello, una vita dolce | Mario Canale, Annarosa Morri |
2008 | Fil (Le) | Mehdi Ben Attia |
2009 | Diventare italiano con la signora Enrica | Ali Ilhan |
2009 | Pietro Germi : il bravo, il bello, il cattivo | Claudio Bondi |
2009 | Traversée du désir (La) | Arielle Dombasle |
2009 | Un balcon sur la mer | Nicole Garcia |
2011 | Artista y la modelo (El) L'Artiste et son modèle | Fernando Trueba |
2011 | Gebo e a sombra Gébo et l'ombre | Manoel de Oliveira |
2012 | Alberto il grande | Carlo Verdone, Luca Verdone |
2013 | Francis (Les) | Fabrice Begotti |
2014 | Ultima fermata | Giambattista Assanti |
2019 | Bronx | Olivier Marchal |