Ve 13-letech se s rodiči přestěhovala do Paříže. Mladá Marie-Hélène Demongeot se plně věnovala hře na piano. Navštěvovala také kurzy dramatického umění s René Simonem a Marie Ventura. S ukončením studií nastoupila na krátkou dráhu modelky.
Ve filmech dramatického rázu nezůstala a vrátila se spíše k jednodušším, populárním a zábavným filmům (Bonjour tristesse, Faibles femmes, Fantômas s Louis De Funès a Jean Marais, Les trois Mousquetaires - kde si zahrála krásnou, leč intrikánskou a ničeho se neštítící Mylady de Winter.
Díky svému zjevu si zahrála též v několika italských filmech z antického prostředí (La bataille de Marathon, L´enlevèment des Sabines). Její postava à la Marilyn Monroe, typ Brigitte Bardot, její šarm a veselost z ní udělali jeden ze sex-symbolů let 1950-1960.
Roku 1966, po seznámení s Marcem Simenonem (syn světově známého spisovatele detektivních příběhů), se vrhla se svým manželem do světa produkce. Přesto nepřestala natáčet. Můžeme ji vidět ve filmech "Les noces de porcelaine", "Tenue de soirée" nebo ve filmech Marca Simenona "Par le sang des autres" a "Signé Furax".