Jest francuską aktorką. Od 1996 roku wystąpiła w ponad dwudziestu filmach.
W sierpniu 2018 roku ogłoszono, że Bonitzer zagra w serialu science fiction Netflix Osmosis. Premiera serialu odbyła się 29 marca 2019 r.
W 2021 r. została wybrana na członka jury sekcji konkursowej Filmmakers of the present 74. festiwalu filmowego w Locarno, który odbył się w dniach 4-14 sierpnia.