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โฐ Desde de crianรงa o sonho de Seydoux era de se tornar cantora lรญrica, e atรฉ chegou a frequentar um conservatรณrio de mรบsica, mas sua timidez a forรงou a desistir da ideia. Foi apenas aos 18 anos que ela decidiu se tornar atriz. Seu primeiro passo foi frequentar as aulas de teatro do Les Enfants Terribles em Paris. E depois estudou atuaรงรฃo no Actors Studio em Nova York.
Em 2005 Lรฉa conseguiu seu primeiro trabalho, em um filme de televisรฃo chamado Mes copines, onde interpretou um dos papรฉis principais. No ano seguinte estrelou o curta de Nicolas Klotz La Consolation, que estreou no Festival de Cannes 2007. Entre 2006 e 2008 apareceu em outros papรฉis em produรงรตes francesas como 13 French Street, Une Vielle Maรฎtresse and Jalouse.
Em 2009, ganhou no Festival de Cannes o prรชmio de Atriz revelaรงรฃo foi indicada para o Prรชmio Cรฉsar de Atriz mais promissora por seu papel no filme La Belle Personne, onde protagonizou ao lado de Louis Garrel uma adaptaรงรฃo moderna do romance clรกssico frances La Princesse de Clรจves de Madame de La Fayette. No ano seguinte apareceu como Charlotte LaPadite em Bastardos Inglรณrios e Quentin Tarantino, seu primeiro filme Hollywoodiano. Em 2010 apareceu ao lado de Russell Crowe Robin Hood de Ridley Scott, como a rainha da Inglaterra Isabel de Angoulรชme.
Em seguida interpretou o papel da assassina Sabine Moreau em ission: Impossible โ Ghost Protocol, de Brad Bird.
Em 2012 Lรฉa protagonizou o filme Les adieux ร la reine, um drama de รฉpoca onde interpretou Sidonie Laborde, leitora devotada da Rainha Maria Antonieta, as voltas com a revoluรงรฃo francesa. Pelo papel foi indicada ao Prรชmio Cรฉsar desta vez de Melhor Atriz. Tambรฉm estrelou em 2012 o vencedor do Urso de Prata do Festival de Berlin, L'enfant d'en haut e teve sua atuaรงรฃo listada por vรกrios crรญticos como uma das melhores do ano.
Porรฉm foi em 2013 que Seydoux teve o papel mais importante de sua carreira atรฉ hoje, o de Emma uma misteriosa garota de cabelos azuis, no filme La vie d'Adรจle, o filme ganhou a Palma de Ouro no Festival de Cannes, e alรฉm do diretor do filme Abdellatif Kechiche, Lรฉa e sua coprotagonista Adรจle Exarchopoulos ganharam o prรชmio, um feito inรฉdito na histรณria do festival.
Ela representou uma bond girl no filme da franquia James Bond, SPECTRE lanรงado em 2015.
