Clémentine Poidatz suit l’enseignement du Cours Florent puis du Conservatoire National d'Art Dramatique de Paris (CNSAD). Elle débute sur le grand écran grâce à Philippe Garrel, qui l'invite dans la fresque sentimentale Les amants réguliers et la rappelle pour incarner la seconde amoureuse de Louis Garrel dans La frontière de l’aube, où elle donne la réplique à Laura Smet. En couleurs, elle traverse aussi les salons de Marie-Antoinette de Sofia Coppola, en Comtesse de Provence, tâte de la comédie pour Je crois que je l’aime de Pierre Jolivet (2007), du court-métrage pour Une aventure de Valentine de Guillaume Brac (2006), et brille à la télévision dans Chat bleu, chat noir de Jean-Louis Lorenzi (2007) et Les Enfants d'Orion de Philippe Venault (2008).
