Figlia del regista Jean-Marie e della traduttrice Geneviève Serreau, Coline Serreau inizia a recitare negli anni ’70, dopo aver compiuto studi di musica e di filosofia. Nel 1973 scrive e interpreta On s’est trompé d’histoire d’amour, con la regia di J.-L. Bertucelli. Recita quindi in Come vi piace di Shakespeare (1976) e in Il cerchio di gesso del Caucaso di Brecht (1979). Nel frattempo scrive e dirige alcuni film, uno dei quali, Tre uomini e una culla (Trois hommes et un couffin, 1985), la fa conoscere in tutto il mondo. S. affronta con un tono lieve e ironico i temi più scottanti che agitano la società contemporanea (la disoccupazione, la condizione femminile, l’immigrazione). Interpreta tutte le commedie di cui è autrice: Lapin Lapin (1986), Le théâtre de verdure (1987), Quisaitout et Grobêta (1993; ricordiamo l’allestimento per il Teatro di Genova, Tuttosà e Chebestia , nella traduzione di Stefano Benni, con Luca De Filippo e Lello Arena, 1993), tutte dirette da Benno Besson. Nel 1998 ha presentato un nuovo spettacolo, Le salon d’été, al Théâtre des Bouffes-Parisiens, di cui è stata anche interprete.