Valentina Cortese 1923'ün Yeni Yıl Günü'nde Milano'da doğdu. İlk filmini 1940 yılında çekti ve o dönemin İtalyan filmlerinde pek çok "ingenue" rol oynadı, ardından Caccia all'uomo (1948) ve Tempesta su Parigi (1948) filmlerinde Fantine ve Cosette adlı iki kadın başrolü canlandırarak gerçek bir sansasyon yarattı (film Victor Hugo klasiği "Les misérables"'ın yetkin bir beyazperde uyarlamasıydı). İngiliz yapımı melodram The Glass Mountain'ın (1949) uluslararası başarısı ona bazı Hollywood teklifleri getirdi: Jules Dassin'in kara filmi Uçurum Yolcuları'nda (1949) bir kamyon şoförünün metresi olarak çok şehvetliydi ve Robert Wise'ın gerilim filmi The House on Telegraph Hill'de (1951) bir katil tarafından takip edilen bir kadını canlandırarak özellikle etkiliydi.Daha sonra Avrupa'ya döndü ve Kadın Dostlar'da (1955) kendisine rol veren Michelangelo Antonioni ve sürrealist fantezisi Ruhların Jülyeti'nde (1965) kendisine yardımcı rol veren Federico Fellini gibi birçok büyük yönetmenle çalıştı. Özellikle Francois Truffaut'nun Güneşte Gece (1973) filmindeki sönmekte olan alkolik film yıldızı rolüyle dikkat çekti (bu performansıyla En İyi Yardımcı Kadın Oyuncu Akademi Ödülü'ne aday gösterildi). Giorgio Strehler ve Franco Zeffirelli gibi yazar ve yönetmenlerle çalışarak ve Schiller'in "Mary Stuart" ve Wedekind'in "Lulu" adlı oyunlarında başrol oynayarak sahne kariyeri de yaptı.