Formation
Sortie du Cours René Simon toute auréolée du prix Marcel Achard, Caroline Cellier fait ses débuts en 1963 au théâtre dans une pièce avec René Dupy On ne peut jamais dire. Parallèlement, elle débute à la télévision dans Une fille dans la montagne réalisé par Roger Leenhardt. Jusqu'en 1968, elle passe ainsi des plateaux de télévision pour des téléfilms aux planches de théâtre.
Carrière au cinéma
En dépit de rôles marquants assez tôt dans sa carrière, Caroline Cellier doit attendre près de vingt ans avant d'accéder véritablement à la popularité. Alors que ses débuts à l'écran datent de La Tête du client (Jacques Poitrenaud, 1965), Claude Lelouch, en 1968, lui offre son premier grand rôle au cinéma dans La Vie, l'amour, la mort. L'année suivante, Claude Chabrol lui propose le premier rôle féminin dans Que la bête meure puis elle tourne Les Aveux les plus doux (1971) et L'Emmerdeur (1972) pour Edouard Molinaro avant de retrouver Lelouch (Mariage, 1974). Pour autant, elle n'abandonne pas le théâtre et joue dans plusieurs pièces.
Les années quatre-vingts marquent un tournant dans sa carrière d'actrice, lui offrant enfin la popularité si longtemps attendue. En effet, elle enchaîne des succès comme Mille milliards de dollars, 1981) d'Henri Verneuil et des films dans lesquels elle joue des séductrices mûres et de caractère plus proche de sa personnalité comme Femmes de personne de Christopher Frank ou encore L'Année des méduses du même réalisateur, rôle pour lequel elle obtient en 1985 le César du meilleur second rôle féminin. Par la suite, elle retrouve Claude Chabrol pour Poulet au vinaigre en 1985. En 1988, elle interprète une droguée du jeu dans Poker de Catherine Corsini puis, en 1990, une prostituée dans La Contre-allée d'Isabelle Sébastian. En 1991, elle est la vedette du seul film réalisé par son mari, Jean Poiret (il mourra trois mois avant la sortie), Le Zèbre, adapté du roman d'Alexandre Jardin. Dans cette comédie douce-amère, elle joue une femme dont l'époux (Thierry Lhermitte) met l'amour à l'épreuve.
Francis Girod la voit en épouse criminelle dans Délit mineur (1994), Olivier Schatzky la transforme en aristocrate ruinée et calculatrice dans une adaptation d'Henry James, L'Elève (1996), tandis qu'Alain Chabat en fait la propriétaire du labrador qui donne son titre à la comédie Didier (1997) et qui se transforme en humain. Après son apparition dans Le Plaisir (et ses petits tracas) (1998) de Nicolas Boukhrief, Caroline Cellier décide de se mettre en retrait du cinéma : elle reste huit ans sans tourner avant d'accepter un petit rôle face à Fabrice Luchini et Johnny Hallyday dans Jean-Philippe (Laurent Tuel, 2006) avant d'être une des héroïnes du film choral Fragile(s) (Martin Valente, 2007). Après une nouvelle pause de trois ans, elle devient, aux côtés de Jane Birkin et Catherine Jacob, une des trois amies qui s'embarquent pour un road-movie drôlatique et nostalgique dans Thelma, Louise et Chantal (Benoît Pétré, 2010).
Autres activités
Parallèlement, elle continue sa carrière de comédienne de théâtre. Elle joue tout d'abord en 1981 dans L'aide-mémoire de Jean-Claude Carrière, puis dans Trahisons d'Harold Pinter en 1982 et l'année suivante dans Le bonheur à Romorantin de Jean-Claude Brisville. Jean Poiret, son mari, la dirige dans L'Âge de monsieur est avancé) de Pierre Etaix en 1985 puis joue Mme de Merteuil dans Les Liaisons dangereuses mises en scène par Gérard Vergez (1988). En 1999, elle reprend le rôle de Blanche DuBois du Tramway nommé Désir de Tennessee Williams, sous la direction de Philippe Adrien, et, en 2003, devient une héroïne d'Oscar Wilde pour L'Eventail de lady Windermere monté par Tilly.
Elle tourne également pour la télévision dans Nul n'est parfait de Claude Chabrol en 1974 et dans Julie Carneilhan de Christopher Frank en 1990.
Prix
- Meilleure interprétation féminine dans un 2nd rôle, 1985 au Césars du Cinéma Français pour le film : L'Année des méduses
Périodiques
- Ciné-Revue, vol. 58, n° 17, 27 avril 1978
- Ciné-Revue, vol. 64, n° 47, 22 novembre 1984
- Première, n° 127, octobre 1987
- Revue du Cinéma (La) / Image et Son, n° 468, février 1991
Courts métrages
en tant que : Interprète
 1982 | Ombre et secrets | Philippe Delarbre |
Longs métrages
en tant que : Interprète
| 1965 | Tête du client (La) | Jacques Poitrenaud |
| 1968 | Vie, l'amour, la mort (La) | Claude Lelouch |
| 1969 | Que la bête meure | Claude Chabrol |
| 1970 | Aveux les plus doux (Les) | Edouard Molinaro |
| 1973 | Emmerdeur (L') | Edouard Molinaro |
| 1974 | Mariage | Claude Lelouch |
| 1974 | Une femme, un jour | Léonard Keigel |
| 1975 | Fougères bleues (Les) | Françoise Sagan |
| 1976 | Certaines nouvelles | Jacques Davila |
| 1981 | Mille milliards de dollars | Henri Verneuil |
| 1982 | Surprise party | Roger Vadim |
| 1983 | Femmes de personne | Christopher Frank |
| 1983 | P'tit con | Gérard Lauzier |
| 1984 | Année des méduses (L') | Christopher Frank |
| 1984 | Poulet au vinaigre | Claude Chabrol |
| 1986 | Grand guignol | Jean Marboeuf |
| 1987 | Charlie Dingo | Gilles Béhat |
| 1987 | Poker | Catherine Corsini |
| 1987 | Vent de panique | Bernard Stora |
| 1990 | Contre-allée (La) | Isabel Sebastian |
| 1991 | Zèbre (Le) | Jean Poiret |
| 1993 | Délit mineur | Francis Girod |
| 1994 | Farinelli, il castrato | Gérard Corbiau |
| 1996 | Didier | Alain Chabat |
| 1996 | Elève (L') | Olivier Schatzky |
| 1996 | Hommes, femmes : Mode d'emploi | Claude Lelouch |
| 1997 | Plaisir (et ses petits tracas) (Le) | Nicolas Boukhrief |
| 2005 | Jean-Philippe | Laurent Tuel |
| 2006 | Fragile (s) | Martin Valente |
| 2009 | Thelma, Louise et Chantal | Benoît Pétré |