Rođena je u [[Beaumont]]u, a odrasta u ruralnom mjestašcu MojntlucionMontlucion. Glumačku karijeru počela je na [[Televizija|televiziji]], a njezin veliki proboj u zvjezdanu orbitu omogućila joj je naslovna uloga u filmu "[[Amelie"]] ([[2001.]].) redatelja Jeana-Pierrea Jeuneta. TadaTad malo poznatoj Audrey ta uloga je pripala tek nakon što je Emily Watson odustala angažmanaod u filmuuloge. "Amelie" je bio veliki kino hit u Francuskoj, a ubrzo i u cijelom [[svijet]]u. Zanimljivo je da je zahvaljujući tom filmu u Americi porastao interes za francusku kinematografiju općenito. Slava joj je, kako je svojednobno izjavila Audrey, prilično smetala. Naime, strašno joj je bilo neugodno kada su je prolaznici počeli prepoznavati, tražiti autograme na ulici, mahati i slično.
Očekivano, ubrzo su joj počele stizati ponude iz [[Hollywood]]a kojima se dugo opirala. Prvo je snimila filmove poput "Druge strane ljubavi", "Slatkih prljavih stvari" i "Španjolskog apartmana" da bi na kraju popustila. Njezin prvi hollywoodski film je "Nowhere to Go But Up" redatelja Amosa Kolleka. Utješna je njezina tvrdnja kako uloge nikada neće birati prema veličini honorara već prema vlastitom instinktu pronalaženja i stvaranja umjetnički vrijednosti.
2004. ponovo snima s Jeunetom, ovog puta romantičnu priču smještenu u vrijeme [[Prvi svjetski rat|Prvogprvog svjetskog rata]] „Zaruke su dugo trajale“ koju su recenzenti nazvali '"Amelie ide u rat“. Ovdje ona igra nesretnu djevojku koja u po([[rat|poratnom]]nom) kaosu traži svoju [[ljubav]] iz djetinjstva, mladića koji se sa svojim kolegama radije samoozljedio nego da izgubi glavu u sveopćoj besmislenoj klaonici. Za ulogu Mathilde nominirana je za nagradu César, a sâm film imadobio je čak 12 nominacija za tu najvažniju francusku filmsku nagradu.
Na popularnost Audrey Tatou i simpatije kod publike računa i producentsko-[[redatelj]]ski par Grazer-Howard: u njihovoj ekranizaciji bestselera „[[Da Vincijev kod]]“ [[Dan Brown|Dana Browna]] uz zvijezdu filma [[Tom Hanks|Toma Hanksa]] glavnu žensku ulogu glumi Audrey.
