En 1999, elle fait ses premiers pas dans la comédie en jouant dans Trois vies et une seule mort de Raoul RUIZ. Elle joue ensuite sous la direction de son père, Pascal Bonitzer, dans les films Petites coupures (2003) et Je pense à vous (2006) et Le grand alibi. Entre temps, on la voit dans Un homme un vrai des frères Arnaud et Jean-Marie Larrieu et Les sentiments de Noémie Lvosky en 2006.
En 2008, elle donne la réplique à Louis Garrel et Léa Seydoux dans La belle personne de Christophe Honoré, adapté de la pièce La princesse de Clèves. On la retrouve quelques mois plus tard, en mars 2009 aux côtés de Chiara Mastroianni dans le film Un chat, un chat, réalisé par sa mère Sophie Fillières.
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