Cécile Bois spielte schon während ihrer Schulzeit in einem Amateurtheater. Nach dem Abitur besuchte sie für kurze Zeit das Konservatorium in Bordeaux, schloss sich aber schon bald der Theatergruppe Le théâtre en vrac an[1]
Als Neunzehnjährige ging sie nach Paris, studierte für kurze Zeit an der ENSATT und erhielt kleine Rollen am Theater sowie erste Film- und Fernsehrollen.
1995 war ihr Foto Titelbild auf fünf französischen Publikumszeitschriften, darunter Paris Match und Télé Star.
1993 spielte sie in dem Film Germinal von Claude Berri die Rolle der Cécile Grégoire. In ihrem letzten Kinofilm Der kleine Haustyrann (Trésor), dem letzten Film von Claude Berri, der 2009 kurz vor Fertigstellung des Films verstarb, hatte sie ebenfalls eine Rolle.
2008 gewann sie das Casting für Robert Hosseins Theater-Spektakel Angélique, marquise des anges, das im Pariser Palais des Sports 130 Aufführungen erlebte, ein enormer Erfolg beim Publikum und bei den Medien war und sie in Frankreich populär machte.
Inzwischen hat sie über 30 Fernsehfilme gedreht. In Deutschland ist sie vor allem durch ihre Rolle als Kommissarin Candice Renoir in der gleichnamigen französischen Krimiserie bekannt, die sie seit 2013 mit derzeit neun Staffeln spielt.[2]
Sie lebt mit dem Schauspieler Jean-Pierre Michaël zusammen, mit dem sie zwei Töchter hat.[3]