Fou la protagonista predilecta de la primera època del realitzador Michelangelo Antonioni: L’avventura (1959), La notte (1960), L’eclisse (1961), Il deserto rosso (1964). Altres films que protagonitzà són Modesty Blaise (1965), La cintura di castità (1967), La ragazza con pistola (1968; premi del Festival de Sant Sebastià), La pacifista (1971), Polvere di stelle (1973), Teresa la ladra (1973), Il misterio di Oberwald (1980), etc. El 1990 dirigí i interpretà Scandalo segreto. Publicà la seva autobiografia, Sette Sottane (1992). Entre altres distincions, l’any 1995 fou guardonada al Festival de Venècia amb el Lleó d’Or a la seva carrera.