Filmographie en tant qu'actrice1978 : Guerres civiles en France de François Barat
1982 : Niveau moins trois de Geoffroy Larcher (court-métrage)
1984 : Cinématon #376 de Gérard Courant (série cinématographique)
1985 : Classique de Christian Vincent (court-métrage)
1985 : Détective de Jean-Luc Godard
1985 : L'Amour ou presque de Patrice Gautier
1986 : Mauvais Sang de Leos Carax
1987 : La Passion Béatrice de Bertrand Tavernier
1987 : King Lear de Jean-Luc Godard
1988 : L'Autre nuit de Jean-Pierre Limosin
1989 : La Nuit obscure (La Noche oscura) de Carlos Saura
1990 : Europa Europa d'Agnieszka Holland
1991 : Les Dents de ma mère de Jean-Christophe Bouvet (court-métrage)
1991 : The Voyager (Homo Faber) de Volker Schlöndorff
1992 : Warszawa. Année 5703 de Janusz Kijowski
1993 : Trois Couleurs : Bleu de Krzysztof Kieślowski
1993 : Les Trois Mousquetaires (The Three Musketeers) de Stephen Herek
1993 : Younger and Younger de Percy Adlon
1994 : Trois Couleurs : Blanc de Krzysztof Kieślowski
1994 : Trois Couleurs : Rouge de Krzysztof Kieślowski
1994 : Killing Zoe de Roger Avary
1995 : Blah Blah Blah de Julie Delpy (court-métrage)
1995 : Before Sunrise de Richard Linklater : Céline
1996 : Tykho Moon d'Enki Bilal
1997 : Les Mille Merveilles de l'univers de Jean-Michel Roux
1997 : Le Loup-garou de Paris (An American Werewolf in Paris) d'Anthony Waller
1997 : Alleys and Motorways de Peter Martin (vidéo)
1998 : I Love L.A. (L.A. Without a Map) de Mika Kaurismäki
1998 : The Treat de Jonathan Gems
1998 : Crime and Punishment de Joseph Sargent (TV)
1999 : True Love de Michael Lembeck (TV)
1999 : The Passion of Ayn Rand de Christopher Menaul
1999 : But I'm a Cheerleader de Jamie Babbit
2000 : Sand de Matt Palmieri
2001 : Investigating Sex d'Alan Rudolph
2001 : MacArthur Park de Billy Wirth
2001 : Waking Life de Richard Linklater
2001 : Beginner's Luck de James Callis et Nick Cohen
2001 : Urgences (ER) de Michael Crichton (série TV) (sept épisodes)
2002 : CinéMagique de Jerry Rees (court-métrage)
2002 : Villa des roses de Frank Van Passel
2002 : Looking for Jimmy de Julie Delpy
2003 : Notting Hill Anxiety Festival de Ravi Kumar (court-métrage)
2004 : Before Sunset de Richard Linklater : Céline
2004 : Frankenstein de Kevin Connor (feuilleton TV)
2005 : Broken Flowers de Jim Jarmusch
2005 : 3 & 3 de Savina Dellicour, Phil Dornfeld, George Gargurevich, Ravi Kumar et Benjamin Ross
2006 : The Legend of Lucy Keyes de John Stimpson
2007 : Faussaire de Lasse Hallström
2007 : Two Days in Paris de Julie Delpy
2008 : The Air I Breathe de Jieho Lee
2009 : La Comtesse de Julie Delpy
2011 : Le Skylab de Julie Delpy
2012 : Two Days in New York de Julie Delpy
2013 : Before Midnight de Richard Linklater : Céline
2014 : Ablation d'Arnold de Parscau
Filmographie en tant que réalisatrice :1995 : Blah Blah Blah (court-métrage)
2002 : Looking for Jimmy
2004 : J'ai peur, j'ai mal, je meurs (court-métrage)
2007 : Two Days in Paris
2009 : La Comtesse
2011 : Le Skylab
2012 : Two Days in New York
En tant que scénariste2002 : Looking for Jimmy
2004 : Before Sunset en collaboration avec Richard Linklater et Ethan Hawke
2007 : Two Days in Paris
2009 : La Comtesse
2011 : Le Skylab
2012 : Two Days in New York
2013 : Before Midnight en collaboration avec Richard Linklater et Ethan Hawke
Discographie2003 : Julie Delpy
2009 : La Comtesse (musique originale du film)
Distinctions
Récompenses2005 : prix du San Francisco Film Critics Circle de la meilleure actrice pour Before Sunset
2005 : Empire Award de la meilleure actrice pour Before Sunset
2008 : prix Henri-Langlois Trophée coup de cœur pour Two Days in Paris
2011 : prix spécial du jury au festival de Saint-Sébastien pour Skylab
2012 : meilleure scénariste aux Women Film Critics Circle Awards pour Two Days in New York
2013 : meilleur scénario aux Boston Online Film Critics Association Awards pour Before Midnight
2013 : meilleur scénario adapté aux San Diego Film Critics Society Awards pour Before Midnight
2013 : meilleur scénario adapté aux Indiana Film Journalists Association Awards pour Before Midnight
Nominations1987 : nomination au César du meilleur espoir féminin pour Mauvais sang
1988 : nomination au César du meilleur espoir féminin pour La Passion Béatrice
2005 : nomination à l'Oscar du meilleur scénario adapté pour Before Sunset
2008 : nomination au César du meilleur scénario original pour Two Days in Paris