Clémentine Célarié est révélée en 1986 (Nomination au César de la meilleure actrice dans un second rôle dans un rôle d'épouse frustrée dans le film de Jean-Jacques Beineix : 37°2 le matin. Elle rencontre son public dans La Femme secrète, La Vie dissolue de Gérard Floque, Le Complexe du kangourou.
En 1992, elle est nommée aux Césars pour son rôle dans Nocturne indien. Dans les années 1990, elle tourne une série de comédies grand public, telle La Vengeance d'une blonde.
La décennie s'achève avec un retour au théâtre et à la chanson. La pièce Madame Sans-Gêne au théâtre Antoine (2000) lui procure en 2002 une nomination aux Molières.
Elle obtient un certain succès dans la pièce de Goldoni, La serva amorosa et à la télévision, avec des téléfilms tels que Sa raison d'être ou la série Les Bleus.
En 2011, elle interprète le personnage de Marthe Richard dans un téléfilm, puis elle reçoit le prix d'interprétation au Festival de la Rochelle pour J'ai peur d'oublier.
En 2018, la comédienne était venue interpréter sur la scène du Théâtre l’adaptation du film « Sur la route de Madison » avec Aurélien Recoing comme partenaire. Le public lui avait réservé alors une ovation à la hauteur de sa performance ce soir-là.