Issue d'une famille d'artistes, sa mère est l'actrice d'origine Kabyle Catherine Belkhodja, sa soeur Isild Le Besco et son frère Jowan Le Besco sont également comédiens ; Maiwenn passe une enfance marquée par la présence d'une mère qui souhaite faire d'elle une star de cinéma. Devenue adulte, la comédienne évoquera ses premières années dans un one woman show, Le Pois chiche. Un spectacle autobiographique et acide pour lequel elle obtient un succès critique et public.

Très tôt son exubérance, sa bonne humeur intéressent le cinéma. En 1981, elle apparaît pour la première fois à l'écran dans L' Année prochaine... Si tout va bien de Jean-Loup Hubert, elle a alors 5 ans. A 7 ans, elle joue le rôle d'Isabelle Adjani enfant dans L' Eté meurtrier de Jean Becker. Elle tourne par la suite dans Lacenaire aux côtés de Daniel Auteuil et obtient son premier rôle important dans La Gamine en 1992.

A 15 ans, elle rencontre le réalisateur Luc Besson à avec qui elle aura une fille : Shanna. En compagnie de ce dernier, elle tourne Léon et Le Cinquième élément.
Avec Haute tension d'Alexandre Aja en 2003, Maïwenn fait son retour au devant de la scène. Le film connait un certain succès et permet à l'actrice de passer derrière la caméra pour son premier court métrage I'm an actrice, dans lequel sa fille Shanna tient le rôle principal. On la retrouve par la suite dans le film chorale Les Parisiens de Claude Lelouch et sa suite Le Courage d'aimer.

En 2006, avec son premier long métrage, Pardonnez-moi, elle continue sur sa thématique familiale, déjà introduite par son one-woman show Le Poids chiche et son court métrage I'm an actrice : dans ces trois oeuvres, elle se met en scène lors d'une introspection sur sa famille et le milieu du cinéma pour mieux en ausculter les fragilités.

Filmographie

1981 : L'Année prochaine... si tout va bien de Jean-Loup Hubert : Prune
1983 : L'Été meurtrier de Jean Becker : Éliane (Isabelle Adjani) jeune
1988 : L'Autre nuit de Jean-Pierre Limosin : Joan
1990 : Lacenaire de Francis Girod : Hermine
1991 : La Gamine de Hervé Palud : Carole Lambert
1996 : Le Cinquième élément de Luc Besson : La diva
2001 : 8, rue Charlot de Bruno Garcia : Karine
2003 : Haute tension de Alexandre Aja : Alex
2004 : Osmose de Raphael Fejtö : une amie à la fête
2004 : Les Parisiens de Claude Lelouch : la chanteuse Shaa
2005 : Le Courage d'aimer de Claude Lelouch : Shaa
2006 : Pardonnez-moi de Maïwenn : Violette (l'affiche du film)