Laurent s-a nascut la Paris, fiica lui Annick, o balerina, si a lui Pierre, actorul care il dubleaza pe Ned Flanders in versiunea franceza a serialului The Simpsons.
A aparut in 20 de filme intre 1999 si 2009. A jucat in filmul Je vais bien, ne t'en fais pas (2006), pentru care a si castigat premiul César Award, pentru cea mai promitatoare actrita.
In 2008, Laurent a scris si a regizat fiilmul De moins en moins, care a fost nominalizat pentru cel mai bun scurtmetraj la al 61-lea festival de film de la Cannes. Este un film de 7 minute despre un pacient, care in fata psihiatrului isi aminteste din ce in ce mai putin. De asemenea, Laurent a regizat filmul À ses pieds, un film erotic de vazut pe canalul francez CANAL+ in perioada 25-26 octombrie 2008. Filmul este o parte a mai multor filme de acest gen, numite X-Femmes, in care se arata femei regizand aceste genuri de filme din punctul lor de vedere.
Laurent a fost aleasa sa regizeze prima ei piesa, Mi-cuit cœur pistache in Ianurie 2009, la Théâtre Marigny din Paris. A trebuit sa abandoneze proiectul cand a fost aleasa de Quentin Tarantino sa joace rolul Shosanna Dreyfus in filmul Inglourious Basterds.
De asemenea, Laurent pregateste sa joace intr-un alt film, Putain de pluie!, pe care l-a si scris impreuna cu Morgan Perez, pe care intetioneaza sa-l si regizeze.
