Géraldine Pailhas est née en 1971 à Marseille. Elle débute au cinéma en tenant le rôle principal féminin de LA NEIGE ET LE FEU de Claude Pinoteau et obtient le César du Meilleur Jeune Espoir Féminin pour son interprétation.

Elle tourne ensuite dans IP5, aux côtés d'Yves Montand et Olivier Martinez, sous la direction de Jean-Jacques Beineix. Suivent plusieurs collaborations avec de jeunes metteurs en scènes qui réalisent leur premier film : Pascale Bailly, Fabien Onteniente et Frédéric Jardin.

En 1995, Maurice Pialat l'appelle pour jouer aux côtés de Gérard Depardieu et Dominique Rocheteau dans LE GARCU. Elle enchaîne avec la comédie LES RANDONNEURS et le film futuriste de Cédric Klapisch, PEUT-ETRE, entourée de Jean-Paul Belmondo, Romain Duris et Emmanuelle Devos.

En 2001, on la retrouve dans le rôle de Clémence, aux côtés d'Eric Caravaca, dans le film de François Dupeyron, sélectionné en compétition au Festival de Cannes : LA CHAMBRE DES OFFICIERS.