È nata nei sobborghi di Parigi dalla madre insegnante, da cui prese il nome d'arte Clémence; suo padre invece è un attore teatrale, regista e drammaturgo, e ha dato alla figlia il primo lavoro come attrice quando aveva quattordici anni. Ha anche una sorella più giovane, Maëlle, attrice teatrale.
Da quando ha lasciato la scuola all'età di sedici anni, ha studiato recitazione all'università di Nanterre; ha recitato sia in teatro che per il cinema e la televisione. La sua prima rappresentazione di lingua inglese è stata in una mini-serie della BBC, "Gunpowder, Treason and Plot", dove ha recitato nella parte di Mary I di Scozia.
È apparsa in un adattamento cinematografico di Le Grand Meaulnes, la cui uscita è attesa per il 2006, come il film fantascientifico Tender Interface. Poésy sa parlare molto bene il francese e l'inglese, e anche un po' di spagnolo e italiano. Le piace fare shopping, i prodotti pattisseie, la musica di Loïc Lantoine, il film A History of Violence, e le sigarette Gauloise.
Filmografia
* Une femme réduite au silence/Sous l'aile du corbeau, episodio della serie TV Un homme en colère (1999)
* Quand ça t'arrive, episodio della serie TV Les monos (2000)
* Petite sœur, cortometraggio, regia di Ève Deboise (2001)
* Tania Boréalis ou L'étoile d'un été, film TV, regia di Patrice Martineau (2001)
* Olgas Sommer, regia di Nina Grosse (2002)
* Carnets d'ados - La vie quand même, film TV, regia di Olivier Péray (2003)
* Bienvenue chez les Rozes, regia di Francis Palluau (2003)
* Gunpowder, Treason & Plot, film TV, regia di Gillies MacKinnon (2004)
* Revelations, mini serie TV, regia di Lesli Linka Glatter, David Semel e Lili Fini Zanuck (2005)
* Harry Potter e il calice di fuoco, regia di Mike Newell (2005)
* Guerra e pace (2006)
* Sans moi, regia di Olivier Panchot (2007)
* La Troisième partie du monde, regia di Eric Forestier(2007) (post-produzione)
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