Propr Lady Jayne Seymour F., attrice statunitense. L'infanzia è segnata dalle assenze del padre, l'attore Henry F., e dal suicidio della madre, F. Seymour. Cambia continuamente scuola e si ritrova anche a studiare pittura a Parigi finché nel 1953 L. Strasberg, direttore dell'Actor's Studio, la convince a iscriversi ai suoi corsi e in seguito a tentare la via della recitazione, dapprima in teatro poi nel cinema. Il debutto sul grande schermo è nei panni di una disinibita studentessa nella commedia In punta di piedi (1960) di J. Logan. Dopo aver interpretato Anime sporche (1962) di E. Dmytryk, incontra il regista R. Vadim, che diviene suo marito e la dirige nella commedia libertina Il piacere e l'amore (1964). Nel 1966 è al fianco di M. Brando e R. Redford in La caccia, potente dramma civile girato da A. Penn, e l'anno seguente è protagonista di A piedi nudi nel parco, commedia di G. Saks tratta da N. Simon, dove duetta ancora con R. Redford. Del 1968 è la sua consacrazione come sex symbol in Barbarella di R. Vadim, in cui si esibisce nelle aderentissime tute spaziali ideate dallo stilista Paco Rabanne. Abbandonato il marito, torna negli Stati Uniti, dove ottiene subito una candidatura all'Oscar per Non si uccidono così anche i cavalli? (1969) di S. Pollack, storia di una drammatica maratona di danza all'epoca della Grande Depressione, e due anni dopo conquista l'ambita statuetta interpretando la prostituta che aiuta il detective D. Sutherland in Una squillo per l'ispettore Klute (1971) di A.J. Pakula. Impegnata nella lotta per i diritti civili degli indiani d'America, per la liberazione della leader nera Angela Davis e contro la guerra del Vietnam, interpreta ruoli complessi di donne in crisi in Crepa padrone, tutto va bene (1972) di J.-L. Godard e J.-P. Gorin e in Casa di bambola (1973) di J. Losey, tratto dal dramma di Ibsen. Dopo un'altra intensa caratterizzazione in Giulia (1977) di F. Zinnemann, vince un secondo Oscar per il pacifista Tornando a casa (1978) di H. Ashby. Nel 1979 è la giornalista che indaga sull'incidente in una centrale nucleare in Sindrome cinese di J. Bridges e due anni dopo recita accanto al padre Henry F. in Sul lago dorato di M. Rydell. A partire dagli anni '80 realizza grossi profitti promuovendo un metodo di ginnastica aerobica e torna saltuariamente sul set, come in Il mattino dopo (1986) di S. Lumet, in cui interpreta un'attrice alcolizzata, e in Lettere d'amore (1990) di M. Ritt, in cui è un'operaia vedova che aiuta l'analfabeta R. De Niro a imparare a leggere e a scrivere. Torna al cinema solo dopo 15 anni nella commedia Quel mostro di suocera (2005) di R. Luketic, dove impersona una madre in testarda lotta contro la fidanzata del figlio, mentre in Donne, regole... e tanti guai! (2007) di G. Marshall è la nonna presso cui trova rifugio l'irrequieta nipote adolescente.
