Ayant suivi une formation alliant danse et théâtre, Claire Forlani apparaît pour la première fois à l'écran dans la série télévisée britannique Press gang en 1989. C'est en Slovénie qu'elle tourne son premier long métrage, Gypsy eyes (1992) de Vinci Vogue-Anzlovar. Suivent quelques petits rôles dans Les Glandeurs (1995) de Kevin Smith, Basquiat (1996), sur la vie du célèbre artiste peintre, Rock (id), film d'action de Michael Bay dans lequel elle interprète la fille de Sean Connery, ou encore The Last time I committed suicide (1997) de Stephen T. Kay.

Claire Forlani accède à la consécration en succombant au charme ravageur de Brad Pitt dans Rencontre avec Joe Black (1998) de Martin Brest. La mince silhouette et les yeux bleus de cette actrice ne passent dès lors plus inaperçus pour le grand public. A l'écran, aucun acteur ne lui résiste : Ben Stiller dans Mystery men (1999), parodie de film sur les super-héros, Freddie Prinze Jr. dans la comédie romantique Boys and girls (2000) ou encore Ryan Phillippe face à qui elle incarne une compagne peu recommandable dans le thriller informatique Antitrust (2001).

Ne souhaitant pas rester cantonnée aux rôles de séductrice, cette ambassadrice de charme pour L'Oréal change radicalement de registre en tournant sous la direction de Michael Polish dans Northfork (2003), l'histoire d'une petite ville menacée par l'effondrement d'un barrage.