Née en France en 1979, Noémie Lenoir commence sa carrière de mannequin à l’âge de 19 ans et fait très rapidement la couverture de magazines tels que Vogue, Elle, Marie Claire et Sports Illustrated.
Elle enchaîne ensuite plusieurs campagnes publicitaires pour Ralph Lauren, Gap, Victoria’s Secret, Gucci, H&M, Tommy Hilfiger et devient ambassadrice de L’Oréal Paris.
En 2002, elle obtient un petit rôle dans
Astérix et Obelix : Mission d’Alain Chabat. L’année suivante, elle décroche un rôle plus important et interprète Gina dans Gomez & Tavarez de Gilles Paquet-Brenner, avec Stomy Bugsy et Titoff, personnage qu’elle retrouvera en 2007 dans . En 2005, elle travaille pour la première fois avec le réalisateur Brett Bratner dans Coup D’éclat avec Pierce Brosnan, Woody Harrelson et Salma Hayek.
Elle revient ensuite au cinéma français avec La Doublure de Francis Veber, avec Gad Elmaleh et Daniel Auteuil. Côté télévision, elle a coproduit et animé la série Code sur la mode, la musique et les arts, et a joué dans Jeff Et Léo et Flics Et Jumeaux, avec Olivier Sitruk.
En 2007, elle est à nouveau sous la direction de Brett Ratner dans Rush Hour 3. 
