Céline Sciamma nasce nel 1978 e cresce nella periferia di Parigi in una famiglia di origine italiana. Dopo la laurea specialistica in letteratura francese segue i corsi di sceneggiatura alla prestigiosa scuola di cinema La Femis.
Su consiglio dell’attore e regista Xavier Beauvois, membro della sua commissione d’esame, utilizza lo script di fine corso per esordire come regista con Naissance des pieuvres (2007). Il film viene presentato nella sezione Un Certain Regard del Festival di Cannes 2007 e riscuote subito un grande interesse, facendo ottenere a Céline il Prix Delluc come migliore opera prima e una candidatura ai César nella stessa categoria.
Dopo alcuni lavori come sceneggiatrice, anche per la televisione, gira il cortometraggio Pauline (2009), realizzato grazie alla vittoria del concorso “Jeune et homo sous le regard des autres”, presieduto da André Téchiné e istituito per combattere l’omofobia.
Tomboy è il suo secondo lungometraggio, che vince il Teddy Award al Festival di Berlino e procura alla regista un enorme successo di critica e pubblico, sancendone la notorietà internazionale. In veste di sceneggiatrice collabora nel 2012 alla serie televisiva Les Revenants, trasmessa da Canal+ e torna alla regia nel 2014 con Diamante nero, che apre la Quinzaine des réalisateurs al Festival di Cannes e viene da subito osannato dalla critica di tutto il mondo, ottenendo quattro candidature ai César e arrivando finalista al Premio Lux del Parlamento Europeo.
Oltre che de La mia vita da Zucchina Sciamma ha firmato la sceneggiatura del film di Techiné, Quando hai 17 anni.