Delphine Chanéac è nata il 14 novembre 1978 a Rueil Malmaison, vicino a Parigi.

Durante una passeggiata con il padre sui famosi Champs Élysées, viene fermata da un agente che propone al genitore di inviare una foto della ragazza all’agenzia Success.

Ottiene la sua prima parte a 16 anni, girando 50 episodi della serie Papa revient demain (1993). Arrivano quindi alcuni ruoli in cortometraggi (Le grand jeu di Patrick Hernandez nel 1997), ma soprattutto in diversi episodi di serie televisive francesi di grande successo (Jamais deux sans toi…t nel 1995, Sous le Soleil nel 1998, Cordier juge et flic nel 1999…). Ma è recitando con Richard Bohringer in Un homme en colère, nel 1999, che la sua carriera fa il botto.

Nel 2002 interpreterà il ruolo che le farà guadagnare il rispetto dei colleghi: la critica infatti apprezza la sua performance nella serie La vie devant nous. L’anno successivo (2003) entra nel cast della famosa serie tv Lola…qui es-tu Lola? (trasmessa da France 2).

Gli attori Jean Dujardin e Michaël Youn, la vogliono in due film che li vedono rispettivamente protagonisti: Brice de Nice (2005) e Incontrôlable (2006).

Nel 2006, arriva il ruolo da protagonista nella saga estiva del canale M6 Laura, le compte à rebours a commencé, una storia di intrighi diretta da Jean-Teddy Filippe, che conosce un enorme riscontro di critica e pubblico.

Attratta dal palco, ottiene uno dei tre ruoli principali nel fortunato spettacolo comico Le clan des divorcées (regia di Gilles Ramade). Nel 2007 pubblica un libro (La nuit, mon père me parle...) e un album (realizzato in collaborazione con Cali).

Nel 2009 l’attrice è nel cast del film di fantascienza Splice diretto dal canadese Vincenzo Natali, insieme a due star come Adrien Brody e Sarah Polley.