Di agiata famiglia borghese, studia danza e recitazione e a quindici anni posa per la copertina di «Elle», una delle più diffuse riviste femminili francesi. Non ancora diciottenne ha una piccola parte nel film Le trou normand (Il buco normanno, 1952) di J. Boyer e poi viene chiamata da M. Allégret in Ragazze folli (1954) e Miss spogliarello (1956). Nel frattempo sposa R. Vadim che la consacra sex-symbol con Piace a troppi (1956). «B.B.», come viene chiamata da quel momento, diventa la nuova versione della donna bambina, dal corpo provocante e dalle labbra perennemente imbronciate, in bilico tra l'audacia e l'innocenza. In poco tempo raggiunge altissimi livelli di popolarità, tanto che le viene dedicata anche una samba brasiliana che fa ballare tutto il mondo. Dopo Piace a troppi, per un certo tempo parve che la Bardot e il suo regista e marito-pigmalione facessero parte della nouvelle vague e l'attrice stessa fu considerata la musa della nuova corrente. In comune con la nouvelle vague, Brigitte aveva soltanto l'atteggiamento spregiudicato nei confronti del sesso. Bionda, bella, disinibita, tratti e corpo da cover girl divenne subito il sex-symbol dei giovani europei che poterono contrapporla a Marilyn Monroe. Ottenne innumerevoli copertine di riviste di moda, attualità e costume, come pure occupò le prime pagine dei rotocalchi rosa. Nel 1953 durante il festival di Cannes indossò il primo bikini, scandalizzando il pubblico e guadagnandosi un'immediata notorietà. Come attrice dimostrò doti non comuni sia in ruoli drammatici, La ragazza del peccato (1958), La verità (1960), e Il disprezzo (1963), sia in ruoli brillanti, Una parigina (1957) e Viva Maria! (1965). Jean-Luc Godard la volle interprete di Il maschio e la femmina (1966). Negli anni Settanta ha diradato la sua attività di attrice per abbracciare la causa della difesa dei diritti degli animali ai quali ha dedicato una propria fondazione.