En 1998, Laetitia Casta fait ses premiers pas au cinéma dans Astérix et Obélix contre César de Claude Zidi et à la télévision dans La Bicyclette bleue réalisé par Thierry Binisti. On la retrouve dans les films de Raoul Ruiz Les Âmes fortes (2000), Patrice Leconte Rue des plaisirs (2001), Damien Odoul Errance (2003), Pascal Thomas Le Grand Appartement (2006), Paolo et Vittorio Tavani Luisa Sanfelice (2004), Olivier Ducastel et Jacques Martineau Nés en 68 (2007), Gille Legrand La jeune fille et les loups (2007), Tsai Ming-Liang Visage (2008) – présenté en compétition officielle du Festival de Cannes en 2009.
En 2010, son interprétation de Brigitte Bardot dans le film de Joann Sfar Gainsbourg, vie héroïque, lui vaut une nomination aux César dans la catégorie meilleur second rôle féminin. Kamen Kalev lui offre un rôle dans son film The Island (2010) qui sera sélectionné à la Quinzaine des Réalisateurs de Cannes en 2011. Cette même année, elle joue chez Yvan Attal – Do Not Disturb, et Nicholas Jarecki – Arbitrage où elle aura pour partenaire Richard Gere. Elle poursuit sa carrière de comédienne aux côtés d’Hélène Fillières dans Une histoire d’amour (2012), Nicolas Castro dans Des lendemains qui chantent (2014), Giovanni Veronesi Una donna per amica (2014), Audrey Dana dans Sous les jupes des filles (2014) et Nassim Amaouche dans Des Apaches (2014).
En 2015, sur France télévision la diffusion du téléfilm d’Arnaud Sélignac Arletty, Une passion coupable lui décernera le Laurier d’or pour son interprétation féminine.
Parallèlement à ses activités d’actrice, Laetitia Casta s’engage aux côtés de l’UNICEF pour défendre les enfants soldats et devient directrice artistique de la maison Cointreau pour promouvoir des initiatives créatives menées par des femmes.
Après la réalisation et la production de En Moi, Laetitia Casta est en montage d’un film documentaire sur la classe des Petits violons de l’Opéra de Paris.
A movie director goes to the Paris Opera to shoot his new film. Lacking inspiration, he looks for ways out of his solitude and fear of failure. With each step forward, his imagination reveals itself to him, and mysterious characters lead him towards his desire to create and love.
“Un drôle de cauchemar” – Télérama