Rođena u Tunisu, u porodici sicilijanskog porekla, Kardinale je glumačku karijeru započela 1957. godine, kada je pobedila na takmičenju lepote u Tunisu, što joj je omogućilo da prisustvuje Filmskom festivalu u Veneciji. Njen glas je morao biti sinhronizovan za njene prve filmske uloge na italijanskom jeziku jer je odrasla u porodici u kojoj se govorilo sicilijanskim dijalektom. Početak karijere  komplikovala je tajna trudnoća za koju je rekla da je rezultat nasilne veze a sina Patrika kog je rodila u Londonu 1958. godine  nekoliko godina je prikazivala kao mlađeg brata dok su ga odgajali njeni roditelji.

Nakon niza manjih uloga,Klaudija Kardinale je stekla međunarodnu slavu 1963. godine kada je igrala u filmovima "8 i po" Federika Felinija i "Leopard" Lučina Viskontija. Dobitnica nagrade za životno delo na Berlinskom filmskom festivalu 2002. godine.