Née en Indonésie, fille d'un géologue et d'une professeur de français, Florence Loiret-Caille revient en France à l'âge de 16 ans. Ce retour, douloureux, sera le moteur de sa quête à devenir comédienne. L'un des déclics est d'assister à un spectacle d'Ariane Mnouchkine. Sous la houlette de Benoît Jacquot, elle fait ses débuts dans le film Le septième ciel (1997). Elle joue beaucoup, dans de nombreux courts métrages, et apprend son métier avec Michael Haneke (Code Inconnu, 2000). La rencontre avec Claire Denis sera décisive : les deux femmes se retrouvent par trois fois ( Vendredi soir, Trouble every day, L'intrus). Son rôle de cannibale va la marquer. Laisser des traces semble être le crédo de cette actrice troublante qui va rebondir dans des comédies dramatiques signées par les frères Larrieu (Peindre ou faire l'amour) ou du duo Bacri-Jaoui où, dans Parlez-moi de la pluie, elle provoque quelque chose chez le personnage joué par Jamel Debbouze. On la retrouve en mai 2009 face à Daniel Auteuil dans l'adaptation d'Anna Gavalda par Zabou : Je l'aimais. La même année, elle en 2009 dans Au voleur de Sarah Leonor aux côtés de Guillaume Depardieu.
