Se dio a conocer al público americano cuando Brett Ratner la escogió para trabajar en la película de suspense romántica, El gran golpe.

Nacida en los suburbios franceses, Lenoir fue descubierta mientras estaba parada en fila en la oficina de correos a la edad de dieciséis años. Después de asegurar su primera campaña importante, para las tiendas Gap, Lenoir se mudó a Nueva York. Ella comenzó rápidamente a trabajar con los renombrados fotógrafos Steven Meisel, Gilles Bensimon, Patrick Demarchelier y Mario Testino para las revistas de modas y campañas para Ralph Lauren, H&M, Tommy Hillfiger y Victoria?s Secret. Desde entonces se ha convertido en portavoz de la firma L'Oréal París donde está representando actualmente esta prestigiosa marca de belleza como miembro del Grupo de Ensueño de Embajadoras del mundo (junto a mega estrellas como Beyonce Knowles y Scarlett Johansson).

En 2002, Lenoir obtuvo su primer papel, como cortesana, en la película de de Alain Chabat: Asterix y Obelix: Misión Cleopatra, protagonizada por Jamel Debbouze, Gerard Depardieu y Monica Bellucci. Tuvo también otros papeles en películas como Gomez y Tavares, dirigida por Gilles Paquet-Brenner; y The Valet, dirigida por Francis Veber, junto a Gad Elmaleh y Alicia Taglioni. Próximamente volverá para filmar la continuación de Gomez y Tavares a finales de este año.

Para la televisión, Lenoir ha co-producido y animado la serie "Code" de Trace TV, que trata la moda, la música y el arte urbano alrededor del mundo. Igualmente ha participado en la miniseries Jeff et Leo, Flics et Jumeaux, protagonizada por Olivier Sitruk.

Lenoir es una portavoz activa para el World Wildlife Fund, trabajando para la preservación de los animales y de la fauna en todas las islas francesas. Ella es la madre orgullosa de un hermoso niño llamado Kelyan.