La hija mayor de Charles "Charlie" Chaplin y Oona O'Neill, Geraldine Chaplin (La señora Brennan) nació en Santa Monica, California. Cuando ella tenía ocho años, la familia Chaplin se trasladó a Suiza.

Al finalizar sus estudios académicos, Geraldine estudió ballet en The Royal Ballet School de Londres y debutó como bailarina en “Cenicientas” en el Théatre des Champs Elysées en Paris.

En 1964 Jacques Deray dirigió a Geraldine en su primera película PAR UN BEAU MATIN D'ETE con Jean Paul Belmondo. En 1965, como "Tonya" en DOCTOR ZHIVAGO de David Lean se lanzó a la fama internacional. En 1967, fue dirigida por el director español Carlos Saura en PEPPERMINT FRAPPE. Fue el comienzo de una larga colaboración de ocho películas. En 1968 trabajó en Broadway, en "The Little Foxes", dirigida por Mike Nichols.

Ms. Chaplin ha trabajado en más de 100 películas y numerosas producciones de televisión. Ha sido nominada varias veces para el premio Globo de Oro, ha ganado premios en festivales de cine como Sitges y París, y ganó el Goya de España por Mejor que Actriz de Reparto en 2002 por la película EN LA CIUDAD SIN LÍMITES.

A lo largo de su carrera ha trabajado con muchos directores de renombre, entre ellos: Alain Resnais (dos películas), Claude Lelouch, dos veces con Jacques Rivette; Michel Deville, James Ivory, Michael Radford, tres películas con Robert Altman, tres con Alan Rudolph; Richard Attemborough, Miguel Littin, tres películas con Richard Lester; Martin Scosese, Jodie Foster, Jorge Sanjinés, Daniel Schmid, Andrei Konchalovski, Pedro Almodóvar, J.Bayonas, Henning Carlssen, etc.…

En 1989 obtuvo el "Officier de L'Ordre des Arts et des Lettres" por su contribución al cine y las artes a nivel mundial del gobierno francés. En 2004, Geraldine Chaplin recibió la Medalla de Oro al Mérito en las Bellas Artes del rey Juan Carlos de España. En 2006 recibió la Medalla de Oro de la Academia de las Artes y Ciencias Cinematográficas de España y en 2008 le dedicaron un homenaje especial en el Festival Internacional de Cortometrajes, Almería en Corto.

Geraldine Chaplin tiene un hijo, Shane (1974), y una hija Oona (1986) y vive en Suiza con su marido, el director de fotografía chileno, Patricio Castilla.