En 2007, Sandrine Bonnaire fait ses premiers pas en tant que réalisatrice avec un documentaire Elle s’appelle Sabine, sur sa sœur cadette autiste, qui fait l’événement à Cannes dans la sélection de la Quinzaine des réalisateurs (Prix Fipresci Cannes 2007 et Prix du Syndicat français de la critique de cinéma et des films de télévisions 2008). En 2015, elle donne suite à la forme documentaire en livrant Ce que le temps a donné à l’homme, qui brosse le portrait intimiste du chanteur Jacques Higelin.

Remarquée par Maurice Pialat, Sandrine Bonnaire fait ses débuts d'actrice à l'âge de seize ans en incarnant Suzanne, l'héroïne d'A nos amours. Cette collaboration se poursuit en 1985 avec Police et en 1987 avec Sous le soleil de Satan, Palme d'Or à Cannes. Entre temps, elle a obtenu un César pour le rôle de Mona dans Sans toit ni loi d'Agnès Varda. Elle inspire la plupart des grands metteurs en scène français : Téchiné (Les Innocents, 1987), Sautet (Quelques jours avec moi, 1988), Leconte (Monsieur Hire, 1989 et Confidences trop intimes, 2004), Depardon (La Captive du désert, 1990), Rivette (Jeanne la Pucelle, 1994 et Secret Défense, 1998), Chabrol (La Cérémonie, 1995, Prix d'interprétation féminine au festival de Venise). En 2012, Sandrine Bonnaire revient sur la Croisette avec une fiction cette fois, J’enrage de son absence, présentée dans le cadre de la Semaine de la critique.