Après avoir passé son enfance dans la banlieue parisienne, Valérie Kaprisky, née Chérès, déménage à l'âge de 8 ans à Cannes, où des amis de ses parents lui font découvrir le 7ème art par l'intermédiaire du Festival. En 1975, le passage de Romy Schneider sur la Croisette la persuade de faire elle aussi carrière dans le cinéma. Elle revient seule à Paris pour ses 17 ans et s'inscrit au cours Florent. Après avoir tourné dans quelques sports publicitaires, elle est remarquée par Jean-Marie Poiré qui lui offre son premier rôle sur grand écran dans Les Hommes préfèrent les grosses.

En 1982, elle accède à un rôle de première importance dans Aphrodite puis est retenue l'année suivante par Jim McBride pour donner la réplique à Richard Gere dans le remake hollywoodien du chef-d'oeuvre de Jean-Luc Godard, A bout de souffle made in USA. En 1985, sa prestation d'aspirante actrice entretenant une relation charnelle avec son metteur en scène dans La Femme publique lui vaut une nomination pour César de la meilleur actrice. Le film, succès critique et spectateurs, achève de lancer sa carrière.

Valérie Kaprisky reste associée à des rôles sulfureux, adolescente séductrice et manipulatrice dans L'année des méduses, flamboyante Gitane changeant complètement la vie d'un homme chez Philippe de Broca, jeune femme mystérieuse au passé douteux dans Milena ou encore mère dévorée par une passion inattendue dans Mouvements du desir.

L'actrice se fait rare au cinéma, choisissant ses films avec parcimonie. Elle tourne sous la direction d'Alexandre Arcady pour Dis-moi oui en 1995 puis de Raoul Ruiz, qui lui offre l'un des rôles principaux d'Une Place parmi les vivants en 2003. Eclectique, elle n'hésite pas à s'essayer à différents genres, comme le thriller fantastique (Méchantes filles), le film policier (Mon petit doigt m'a dit, pour lequel elle retrouve André Dussollier, son partenaire de Mon ami le traitre) ou encore le drame social (Les Irréductibles).