Urodziła się jako Paulette Germaine Riva. Dorastała w Remiremont. Była jedynym dzieckiem Jeanne i Alfreda Riva. Jej ojciec był Włochem. Mimo sprzeciwu rodziny Emmanuelle w wieku 26 lat przeniosła się do Paryża, aby rozpocząć karierę aktorki. Wcześniej pracowała jako krawcowa. Po wielkim sukcesie filmu Hiroszima, moja miłość, Riva była zasypywana ofertami ról, jednak wszystkie odrzucała, nie będąc zainteresowana kinem komercyjnym. Nigdy nie chciała też, jak sama stwierdzała, zostać gwiazdą, a jedynie robić to, co kocha. Grała między innymi u takich reżyserów, jak Jean-Pierre Melville czy Krzysztof Kieślowski. W ciągu całej kariery zdobyła wiele prestiżowych nagród. Film Miłość Michaela Henekego przyniósł jej uznanie krytyków na całym świecie. Jest uważana za jedną z ikon francuskiej Nowej Fali. Do późnej starości występowała w teatrze. Była także poetką. Nigdy nie wyszła za mąż. Jej wieloletni partner zmarł w 1999 roku.