Parallèlement à sa carrière de chanteuse, Arielle Dombasle est très tôt aspirée par le grand écran. Elle commence en 1978 devant la caméra d’Eric Rohmer dans
Perceval Le Gallois. Ils collaborent ensuite en 1982 dans
Le Beau Mariage, en 1983 dans
Pauline A La Plage et en 1992 dans
L'Arbre, Le Maire Et La Médiathèque.
Arielle Dombasle est ainsi la muse de plusieurs réalisateurs comme Raoul Ruiz (
Trois Vies Et Une Seule Mort,
Le Temps Retrouvé et
Les Ames Fortes) ou encore Claude Lelouch (
Le Genre Humain : Les Parisiens et
Le Courage D'Aimer 2005).
En 1981, elle se lance dans la réalisation avec
Chassé-croisé puis, en 1987, avec
Les Pyramides Bleues. Par la suite, elle fera de nombreuses apparitions dans son propre rôle comme dans le film au casting impressionnant d'Agnès Varda,
Les Cent Et Une Nuits en 1994. Elle joue dans une réalisation de son philosophe de mari, Bernard-Henri Lévy, intitulé
Le Jour Et La Nuit en 1996. Elle obtient le rôle de la femme du vieil Agecanonix dans
Astérix Et Obélix Contre César en 1999. Puis dans
Amazone de Philippe de Broca en 2000,
Lovely Rita Sainte Patronne Des Cas Désespérés en 2003.
En 2006, on la retrouve dans
Nouvelle Chance d’Anne Fontaine auprès de Danielle Darrieux. Elle interprète Astrid dans le biopic sur la vie de Françoise Sagan,
Sagan en 2008.