Françoise Sorya Dreyfus, mais conhecida como Anouk Aimée, nasceu em Paris, em 27 de Abril de 1932. Filha de atores judeus, sua primeira atuação no cinema foi em "La Maison sous la Mer" (1947), filme dirigido por Federico Fellini. Mas foi como protagonista de "Um Homem, Uma Mulher" (1966), sob a direção de Claude Lelouch e fazendo par romântico com Jean-Louis Trintignant, que ela alcançou o estrelato internacional.

Sua primeira atuação no cinema foi aos 14 anos, em "La Maison sous la Mer" (1947), filme dirigido por Henri Calef. A partir de então resolveu adotar o nome de seu personagem - Anouk. Depois de estudos secundários na Inglaterra, estudou também teatro e dança com Andrée Bauer-Thérond.

Posteriormente atua no seu primeiro longa-meragem, "La Fleur de l'âge", filme de Marcel Carné que entretanto jamais será lançado. Nessa ocasião, Jacques Prévert, que era o roteirista do filme, sugere-lhe que adote o pseudônimo de Aimée.

Anouk Aimée casou-se três vezes: com o cineasta Nikos Papatakis, com o qual tem uma filha, Manuella; com o compositor Pierre Barouh e com o ator Albert Finney. Posteriormente viveu com o cineasta Élie Chouraqui. Nos anos 1950, foi amiga de Jean Genet, Jean Cocteau e Raymond Queneau.