フランス・パリ生まれ。裕福な家庭に育ち、幼少からバレエや音楽を学ぶ。16歳で「Elle」 誌のモデルとなり、実家に出入りしていたロジェ・ヴァディムと知り合う。彼は、助監督として就いていたマルク・アレグレ監督をバルドーに紹介。彼女は女優を目指すこととなる。18歳でヴァディムと結婚し、同年映画デビューを果たし、ヴァディムの監督作「素直な悪女」（56）に主演。妖艶な小悪魔役は人気を呼び、“BB”の愛称で当時のセックス・シンボルとなった。結婚と離婚を繰り返し、男性遍歴や自殺未遂などスキャンダラスな私生活ばかりが話題となり、73年に映画界を引退。その後は動物愛護の活動家として知られている。