Camille Cottin s-a născut la 01.12.1978, în Paris, Franța. Ea este fiica artistului Gilles Cottin. Stră-străbunicul ei a fost istoricul Paul Cottin, fost director al Bibliotheque de l'Arsenal. Camille și-a petrecut anii adolescenței la Londra înainte de a se întoarce în Franța, unde a devenit profesoară de engleză la liceu. În același timp, a urmat cursuri la o școală de teatru și artă dramatică și apoi a lucrat cu compania „Théâtre du Voyageur”. A primit roluri mici în multe filme și seriale de televiziune. În 2009, s-a alăturat „Troupe à Palmade”. A debutat la Paris ca actriță de scenă, a devenit cunoscută pentru rolul unei pariziene în serialul Connasse (2013–2015), în filmul bazat pe serialul The Parisian Bitch, Princess of Hearts (2015), care i-a adus un succes semnificativ în Franța, în rolul Andréa Martel în serialul de dramă Call My Agent! (2015-prezent; Cottin a câștigat premiul ACS pentru cea mai bună actriță în rolul ei). A mai jucat în filme, precum: Baby Bumps (2017), Dumped (2018), Photo de famille (2018), The Mystery of Henri Pick (2019), The Dazzled (2019). Ea și-a făcut debutul în limba engleză în filmul lui Robert Zemeckis, Allied (2016), urmat de In the Shadow of Iris și The Fabulous Patars, de serialul de dramă Killing Eve (2020–2022). În 2021, ea a jucat cu Matt Damon în Stillwater și în filmul biografic al lui Ridley Scott, House of Gucci. În 2022, ea s-a alăturat distribuției filmului A Haunting in Venice, regizat de Kenneth Branagh. În plan personal, Camille Cottin are o relație cu arhitectul Benjamin Mahon, din 2005. Au doi copii, un fiu născut în 2009, și o fiică născută în 2015. Cottin și Mahon nu sunt căsătoriți.