Née le 31 mai 1921 à Pula dans la région d'Istrie (à l'époque italienne, aujourd'hui croate), Alida Valli débute sa carrière à l'âge de 15 ans dans Les Deux sergents. Mais ce n'est véritablement pendant la seconde guerre mondiale que l'actrice arrive à se faire connaître du grand public dans le rôle titre de Manon Lescaut. Elle gagne par la suite un prix d'interprétation à Venise pour Le Mariage de minuit et charme le public italien par sa beauté et sa prestance. Elle tourne ainsi plusieurs comédies romantiques qui font d'elle "la fiancée rêvée des italiens". Entre temps, Alida Valli fait des jaloux en se mariant avec le peintre, compositeur Carlos de Mojo : une union qui s'achève quelques années plus tard par un scandale sexuel. Cependant, en ces temps de guerre, les débuts de l'actrice sont surtout marqués par ses convictions politiques et son refus de tourner sous la répression fasciste. Elle quitte ainsi l'Italie pour entamer une carrière internationale.

Son exil marque l'apogée dans la carrière d'Alida Valli. En effet, conscients de la renommée de l'actrice et touchés par sa présence, les réalisateurs les plus "en vogues" du moment se l'arrache. Elle se retrouve donc en 1947 sous la direction de Alfred Hitchcock dans Le Proces Paradine. Après avoir tourné dans Le Miracle des cloches (1948) de Irving Pichel, Alida Valli accompagne Orson Welles dans le mythique Le Troisième homme (1949) de Carol Reed. L'actrice est alors mondialement connue et fait même un petit détour en France où elle apparaît dans Les Miracles n'ont lieu qu'une fois (1950) de Yves Allégret.

En 1954, Alida Valli fait un retour fracassant en Italie où elle incarne le rôle de la Comtesse Livia Sierpieri dans le flamboyant Senso de Luchino Visconti. C'est alors que l'actrice se réconcilie avec son pays d'origine en donnant la réplique chez les réalisateurs italiens les plus renommés du moment. Elle rencontre ainsi Michelangelo Antonioni en apparaissant dans Le Cri en 1957, tourne sous la direction de Pier Paolo Pasolini dans Oedipe roi (1967) puis apparaît chez Bernardo Bertolucci dans La Strategie de l'araignee en 1970, réalisateur qu'elle retrouve plus tard pour la fresque historique 1900 et le drame intimiste La Luna. Entre temps, Alida Valli n'abandonne pas sa carrière internationale et semble développer quelques affinités avec la France en tournant pour René Clément dans Barrage contre le Pacifique (1957), Georges Franju dans l'angoissant Les Yeux sans visage (1959) ou encore Claude Chabrol dans Ophélia (1962).

Virage à 180 degré pour Alida Valli. Dès le début des années 70, l'actrice concentre principalement sa carrière dans les films de genre démontrant ainsi sa large palette de jeu et sa capacité à passer du drame costumé au film d'horreur. Sa prestance et ses apparences austères inspirent les réalisateurs qui confient souvent à l'actrice des rôles de baronnes et de "grande dame" mystérieuse. Elle se retrouve ainsi sous la direction de Mario Bava dans Lisa et le diable en 1973, accompagne les exorcistes de L'Antéchrist (1974), ou inquiète Jessica Harper dans Suspiria (1976) de Dario Argento. Bien que Alida Valli termine sa carrière en interprétant uniquement des seconds rôles dans une dizaine de films de genres, l'actrice montre qu'elle est une actrice complète et qu'elle a su mener une filmographie riche et dense. En 1997, Le festival de Venise lui décerne un Lion d'Or pour sa contribution au cinéma italien.