Doctorada en història, s’incorporà al Centre National de la Recherche Scientifique, on s’especialitzà en arqueozoologia. El 2003 publicà l’estudi sobre la pesta negra Les Chemins de la peste, le rat, la puce et l’homme. El 1986 publicà la seva primera novel·la, Les Jeux de l’amour et de la mort, que guanyà el premi del Festival de Cognac de novel·la policíaca. Sempre en el mateix gènere, dins del qual ha creat una variant personal, el rompol (acrònim de roman policier), en què sobresurten els elements onírics i les al·lusions medievals, posteriorment publicà, amb un èxit creixent, L’Homme aux cercles bleus (1991), la primera de les moltes novel·les protagonitzades pel comissari Adamsberg; Ceux qui vont mourir te saluent (1994); Debout les morts (1995), primera de la trilogia formada també per Un peu plus loin à droite (1996) i Sans feu ni lieu (1997); L’Homme à l’envers (1999); Pars vite et reviens tard (2001, premi dels Llibreters francesos 2002); Sous les vents de Neptune (2004, premi a la millor novel·la francòfona); Un lieu incertain (2008); Dans les bois éternels (2009); L’Armée furieuse (2011); Temps glaciaires (2015, Prix Landerneau), i Quand sort la recluse (2017). Les seves novel·les han estat traduïdes a un gran nombre d’idiomes i en dues ocasions (2006 i 2007) les traduccions a l’anglès han rebut els International Dagger Awards de la Crime Writers Association. El 2018 rebé el premi Princesa de Asturias de les lletres.