Lea Seydoux, 1 Temmuz 1985 tarihinde, Fransa'nın başkenti Paris'te doğdu. Babası Henri bir iş adamıydı, annesi Valerie ise hayır işleriyle uğraşıyordu. Aile tarafından Alsace kökenli olan Seydoux, yedi kardeşin ikincisiydi.
Seydoux bir anlamda sinema sektörünün içerisine doğdu. Annesi Valerie, hayır işleriyle uğraşmadan önce oyunculuk yapmaktaydı. Dedesi Jerome Seydoux, büyük Fransız film şirketi Pathe'nin başkanı, büyük amcası Nicolas ise Gaumont Film Company'nin yneticisiydi. Bir diğer büyük amcası Michel de sinema yapımcılığı yapmıştı, sonradan da Lille futbol kulübünün başkanı oldu. Bu yüzden Seydoux, küçük yaşında Lou Reed, Mick Jagger, Christian Louboutin gibi ünlü isimlerle kaynaşarak büyüdü. 
Tam adı heybetli geçmişine layık bir şekilde Lea Helene Seydoux-Fornier de Clausonne olan Fransız aktris, çocukluğu boyunca ailesinin boşanması ve çok sık yer değiştirmeleri yüzünden zorluklar yaşadı. Ağır utangaçlık yaşayan Seydoux'nun bu ruh hali yetişkinliğine anksiyete krizleri olarak yansıdı. 
Lea Seydoux, çocukken bir opera şarkıcısı olmak istiyordu. Hatta bu amaçla, ünlü Paris Konservatuar'ında Müzik okumaktaydı, fakat utangaçlığı yüzünden bundan vazgeçti. Seydoux'yu oyunculuğa iten şey, on sekiz yaşında tanıştığı iki aktördü. Birinin yaşam tarzından etkilendi, diğerine ise aşık olduğu için ona kendini sevdirmek istedi. Böylece Fransız drama okulu Les Enfants Terribles'de oyunculuk dersleri almaya başladı. 
Seydoux kamera önündeki performansına 2005 yılında Raphael'in müzik videosu Ne Partons Pas Faches ile başladı. Bir sene sonra da ilk büyük rolüne, Sylvie Ayme'nin filmi Mes Copines ile kavuştu. 2007 senesinde de rol aldığı La Consolation filmi, Cannes film festivalinde gösterildi. 
2008 senesinde Seydoux'nun kariyerinin gidişatını değiştiren rol, Christophe Honore'nin filmi The Beautiful People ile geldi. Fransız yapımı bu filmde Junie karakterini canlandıran Seydoux, buradaki rolüyle Cannes'da En İyi Çıkış Yapan Aktris ödülünü alınca, uluslararası sinema dünyası tarafından keşfedildi. 
Seydoux The Beautiful Person'ın ardından Lourdes filminde önemli bir rol oynadıktan sonra, ilk defa Hollywood'a adım attı. Quentin Tarantino'nun filmi Inglorious Basterds'da ufak, ama kilit ve akılda kalıcı bir rol üstlenen Seydoux, bundan sonraki seneleri Hollywood ve Fransız sinemasını dengede tutarak geçirdi. 
Ridley Scott'ın filmi Robin Hood'da boy gösteren Fransız aktris, aynı sene içerisinde Louis Garrel'in Petit Tailleur ve Rebecca Zlotowski'nin Belle Epine filmlerinde de rol aldı. Belle Epine'deki performansıyla ikinci Cesar adaylığını kapan Seydoux, aynı sene The Girl With The Dragon Tattoo'da başrol için seçmelere girdi, fakat rolü Rooney Mara'ya kaptırdı. 
Yine de Hollywood'un kapılarını zorlayan Seydoux, Woody Allen'ın Midnight in Paris filminde oynadı ve sonrasında da Mission Impossible: Ghost Protocol filminde suikastçi Sabine Moreau'yu canlandırdı. Fakat şüphesiz ona en büyük şöhreti getiren film Blue is the Warmest Color oldu. Oradaki seks sahneleri çok tartışılan Seydoux, Cannes jürisi tarafından filmin yönetmeni Abdellatif Kechiche ile birlikte -çok istisnai bir hamleyle- Palme d'Or'a layık görüldü. 
Seydoux şimdi de karşımıza Spectre filminde Madeleine Swann karakterini canlandırırken çıkacak. Dürüst olmak gerekirse, onu Spectre'dan sonra da Hollywood'da ciddi bir iz bırakırken seyretmek istiyoruz. Umaruz da bırakır!
