Маленькая хрупкая француженка, покорившая своей искренней игрой весь мир, Одри Тоту родилась 9 августа 1976 года во французском городе Бомон, в семье хирурга-стоматолога и учительницы. Она была старшей из четырех детей, позже родились две сестры и брат.
С детства Одри увлекалась различными видами искусства. Учась в лицее, она посещала кружок театрального искусства, окончила музыкальную школу по классу фортепиано и гобоя, а уже учась в Сорбонне на филологическом факультете, поступила на курс актерского мастерства в престижной театральной студии Cours Florent в Париже.
Осознав, что нашла свое призвание, Одри начинает принимать участие в кастингах на телевидении, и довольно быстро получает первые небольшие роли, например в популярном детективном сериале «Жюли Леско» (1996), после чего несколько лет снимается в других «мыльных операх».
Трамплином в карьере Одри Тоту стал ее дебютный полнометражный фильм «Салон красоты «Венера» (1999). На пробы к этой картине Одри опоздала, и ее даже не хотели прослушивать, но когда девушка разрыдалась, все же разрешили прочитать роль – и сразу же режиссер Тони Маршалл поняла, что нашла нужного человека. За свою работу актриса была удостоена кинопремии «Сезар» в номинации «надежда французского кино».
В следующем году Одри снималась уже в четырех фильмах, ее типаж – наивной, слегка инфантильной, но в то же время чувственной женщины-девочки оказался нарасхват. Именно эти черты привлекли внимание режиссера Жана-Пьера Жене, который никак не мог определиться с исполнительницей главной роли в своем новом фильме «Амели». Изначально он хотел видеть там английскую актрису Эмили Уотсон (картину даже назвали в ее честь: «Амели» — французский вариант имени «Эмили»), но та не говорила по-французски и уже была занята в другом проекте. Случайно Жене увидел одну из афиш фильма с Одри Тоту — и принял решение, о котором вряд ли пожалел.
Мелодрама «Амели» стала событием европейского кинематографа, а саму Одри зрители стали прочно ассоциировать с ее героиней, остроумной и очаровательной Амели Пулен. Картина была номинирована на «Оскар» и «Золотой глобус» среди иностранных фильмов, получила две награды Британской академии и еще полтора десятка премий в разных странах мира. От обрушившейся на нее популярности Одри Тоту попросту сбежала – вместе с сестрой уехала путешествовать по Индонезии, где ее никто не знал.
Последующие фильмы Одри Тоту нередко повторяли удачный образ, созданный в «Амели», хотя актриса успешно воплощала и более драматичные характеры. Так, в криминальной драме британского режиссера Стивена Фрирза «Грязные прелести» (2002) Одри сыграла нелегальную эмигрантку из Турции, вовлеченную в подпольный бизнес Лондона, а в 2004 году вновь снялась у «своего» режиссера Жана-Пьера Жене в военной драме «Долгая помолвка», получившей прекрасные отзывы критики. Поскольку картина являлась совместным производством США и Франции, вскоре на Одри Тоту обратили внимание и в Голливуде, а кроме того предложили войти в состав Американской академии киноискусства (AMPAS) — теперь Тоту ее полноправный член.
В 2005 году Одри получила предложение от известного американского режиссера Рона Ховарда (обладателя «Оскара» за фильм «Игры разума») принять участие в экранизации нашумевшего романа Дэна Брауна «Код Да Винчи». В 2006 году вышел на экраны одноименный блокбастер с бюджетом в 125 млн. долларов, где Одри сыграла в паре с Томом Хэнксом. Картина не очень хорошо «пошла» в американском прокате, но по всему миру собрала более 750 млн. долларов.
Вскоре после этого Тоту взяла «творческую паузу», за последние два года снявшись всего в одном фильме. Но уже весной 2009 года выходит биографический фильм «Коко до Шанель», где Одри играет саму мадмуазель Коко Шанель в ее ранние годы, еще до мировой известности.