Yn 1957 wûn Claudia in skientmewedstriid yn Tunesië; de priis wie in besite oan it filmfestival fan Feneetsje, dêr't se ûntdutsen waard troch har lettere man Franco Cristaldi. Sy makke har debút yn 1958 mei de film Goha, yn itselde jier noch folge troch I Soliti ignoti. Yn de jierren 60 spile hja yn tal fan Italjaanske films, lykas Rocco e i suoi fratelli (1960) en Il gattopardo (1963) fan regisseur Luchino Visconti, 8½ (1963) fan Federico Fellini en spagettywesterns lykas Once Upon a Time in the West (1968) fan Sergio Leone.
Ynearsten waard sy troch filmmakkers oanhelle as sekssymboal, mar it slagge har om te waaksen ta in ynternasjonaal wurdearre aktrise. Yn 2000 waard se om reden fan har ferneamdens beneamd ta UNESCO Goodwill Ambassadeur mei as de taak frouljusrjochten te befoarderjen.
Claudia Cardinale wie fan 1966 oan 1975 boaske oan de Italjaanske filmprodusint Franco Cristaldi. Sûnt 1975 wennet se mei de Italjaanske regisseur Pasquale Squitieri fan wa't se in dochter krige, Claudia.
Yn 2005 publisearre se har memoires ûnder de titel Mes étoiles ('Myn stjerren').