Parigi è una città tentacolare dove milioni di persone si sfiorano. E a portare sul grande schermo i loro volti, almeno quelli femminili, c'è Mathilda May, interprete che mette in risalto piccole e paradossali storie quotidiane, incontri che si susseguono per caso e guidati dalle coincidenze e dalla fortuna. Basta uno sguardo. Un solo sguardo per dare l'opportunità alla May di raccontare una storia: sa essere cinica, promettente, volgare, ricca, tradita e triste. Una delle migliori maschere del cinema francese degli Anni Novanta.
Figlia dell'attore Victor Haim, inizia a studiare danza all'età di 8 anni con il segreto sogno di diventare prima ballerina come la madre, etoile del Malmo Ballet Company di Svezia.
Vincitrice del Premier Prix du Conservatoire du Danse de Paris all'età di 16 anni, Mathilda May preferisce darsi alla recitazione e nel 1984, viene diretta da Arnaud Selignac nel film Il sogno di Nemo e Alice con Jason Connery, Harvey Keitel, Carole Bouquet e Michel Blanc. Particolarmente amata in America parteciperà in una piccola parte al film Space Vampires (1985), passando alla miniserie italiana Se un giorno busserai alla mia porta (1986). Attrice prediletta da Claude Chabrol è proprio grazie al regista francese re dei gialli che vince il César come miglior promessa femminile per il film Il grido del gufo (1988).
Fra fiction e pellicole, il suo curriculum si arricchirà di altri sceneggiati italiani come Il segreto del Sahara (1988) e Piazza Navona (1988), mentre il suo cuore passerà da attore ad attore: il primo matrimonio è con Paul Powell nel 1991 e finito nel 1993; il secondo è con Gérard Darmon che andrà dal 1944 al 1999 (con tanto di nascita di due figli); una piccola parentesi amorosa con Richard Attias, ex amante di Cecilia Sarkozy e infine l'ennesimo matrimonio con Philippe Kelly.
Eppure le relazioni amorose non metto in discussione la sua bravura nella recitazione che la vede primeggiare in Tango nudo (1991), Grido di pietra (1991) di Werner Herzog e Isabelle Eberhardt (1992) con Peter O'Toole. Dopo il ruolo di Estrellita ne La teta y la luna (1994), recita accanto a Christopher Walken in Celluloide (1996), partecipando anche alla fiction La fattoria del coccodrillo (1996).
Il suo più grande successo americano rimane invece la pellicola di Michael Caton-Jones The Jackal (1997), dove la May ha occasione di dividere il set con Sidney Poitier, Richard Gere, Bruce Willis, Diane Venora, Daniel Dae Kim, Jack Black e J.K. Simmons, in un avvincente gioco di spie e d'azione. Poi sarà soprattutto televisione con il telefilm Fabio Montale (2002) e le fiction Perlasca - Un eroe italiano (2002) e Soraya (2003).