Attrice italiana. Mentre frequenta il Centro sperimentale di cinematografia, il produttore F. Cristaldi le propone un contratto a lungo termine (e in seguito la sposa). Con I soliti ignoti (1958) di M. Monicelli e con il sequel L’audace colpo dei soliti ignoti (1959) di N. Loy, il pubblico si accorge di questa attrice dalla bellezza corrusca, subito notata anche da L. Visconti, che la vuole in Rocco e i suoi fratelli (1960), film in cui comincia a emergere il suo profilo drammatico, fino ad allora messo in ombra dal ruolo di ragazza di borgata, splendida e non priva di una certa malizia; personaggio, quest’ultimo, che comunque non abbandona, per es. con Il bell’Antonio di M. Bolognini, e I delfini di F. Maselli, ambedue del 1960. La sua personalità si consolida nella parte di ballerina dalla moralità incerta in La ragazza con la valigia (1961) di V. Zurlini, e in quella sofferta e malinconica della giovane proletaria in La ragazza di Bube (1963) di L. Comencini. Viene intanto chiamata ancora da Visconti che in Il Gattopardo (1963) ne fa il seducente simbolo della ricca e rampante borghesia scelta dall’aristocratico Tancredi come moglie-alleata, e da Fellini che in Otto e mezzo (1963) la innalza al ruolo di casta musa ispiratrice del suo tormentato alter ego cinematografico. In Vaghe stelle dell’Orsa (1965) Visconti le affida l’evocazione di una sorta di rapporto incestuoso tra una donna sposata e il fratello suicida, un ruolo che esalta la sensibilità dell’attrice dalla voce roca e dallo sguardo tenebroso-vellutato. Nel frattempo approda al cinema americano in La pantera rosa (1963) di B. Edwards, I professionisti (1966) di R. Brooks, e altri numerosissimi film. Il suo talento di interprete, tuttavia, si esalta soprattutto in Italia, in Nell’anno del Signore (1969) di L. Magni, o in un western sfolgorante e crepuscolare come C’era una volta il West (1968) di S. Leone. Recita in seguito in numerosissimi film, tra i quali Libera, amore mio (1975) di M. Bolognini, La pelle (1981) di L. Cavani, Fitzcarraldo (1982) di W. Herzog, Il figlio della pantera rosa (1993) di B. Edwards, nonché in alcuni film di P. Squitieri, suo nuovo compagno di vita.