Attrice, autrice, sceneggiatrice e cantante. Dal 1995 lavora in teatro, cinema, radio e televisione. Formatasi presso la scuola di acting training di Beatrice Bracco, esordisce in teatro nel '95 continuando negli anni insieme alla sua compagnia teatrale, con una predilezione per la prosa contemporanea. Dopo numerose partecipazioni in programmi radiofonici, (collabora con Enrico Vaime a: Il programma lo fate voi) approda nel 1998 nella trasmissione "Macao" di G. Boncompagni. Sarà poi la conduttrice del noto programma di Rai2 "Libero".
In televisione, spazia dai varietà classici "Uno di noi" (al ?anco di Gianni Morandi - Rai1) ai programmi satirici per i quali è anche principale autrice dei suoi testi: "Mai dire gol" aggiudicandosi nel 2001 l'Oscar TV come personaggio femminile dell'anno, "Mai dire Grande Fratello", "Mai dire Sanremo" etc.., "Teatro 18" (con Serena Dandini) ?no a "Nessundorma" (premio Flaiano 2004) il suo primo "one woman show"(Rai2).
Nello stesso anno a?anca Simona Ventura nella conduzione del 54°Festival di Sanremo. Nella musica collabora con l'autore Claudio Mattone (con cui debuttò, appena tredicenne, cantando il brano Cacao Meravigliao per il programma di Renzo Arbore "Indietro tutta"), con Elio e le storie tese e Frankie Hi?nrg Mc. e duetta con numerosi artisti tra cui: Gianni Morandi, Claudio Baglioni, Jovanotti, Laura Pausini,Tiziano Ferro, Giorgia, Enzo Jannacci, Negramaro.
Sul grande schermo interpreta ruoli di diverso genere per numerosi registi italiani tra cui Carlo Verdone, Carlo Mazzacurati, Paolo e Vittorio Taviani, Riccardo Milani, Cristina Comencini, Luca Miniero, Massimiliano Bruno, Fausto Brizzi, Aldo Giovanni e Giacomo, Gianluca Maria Tavarelli, Enzo Monteleone. Nel 2007 ha esordito nella ?ction con la miniserie in due puntate per Canale 5 "Maria Montessori" (regia G.M.Tavarelli), che le è valso il premio come migliore attrice protagonista alla prima edizione 2007 del Roma Fiction Fest e la Grolla d'Oro 2008 come migliore attrice protagonista. Per "Gli ultimi saranno ultimi" (2005 / 2007) ha ricevuto il Premio E.T.I. gli Olimpici del teatro e il Premio della Critica 2006 come migliore attrice. Nel 2008 ha doppiato, nel ruolo di Marjane, il ?lm d'animazione "Persepolis" di Marjane Satrapi. Sempre nel 2008 ha partecipato al programma di Serena Dandini su Rai 3 "Parla con me". Nel novembre 2008 è andato in onda su Rai3, il suo secondo one woman show "Non perdiamoci di vista". Nel 2009 Paola Cortellesi è tra le protagoniste del ?lm "Due partite" diretto da Enzo Monteleone. Nell'ottobre 2010 è uscito nelle sale cinematogra?che il ?lm "Maschi contro Femmine" (regia Fausto Brizzi). Nel dicembre 2010 è andato in onda su Rai1 il ?lm in quattro puntate "Le cose che restano" di S.Rulli e S.Petraglia (regia G.M.Tavarelli). Ha a?ancato Claudio Bisio sul palco del varietà "Zelig" nelle edizioni 2011 e 2012 (Premio regia tv per entrambe le edizioni). Per il ?lm "Nessuno mi può giudicare" (regia Massimiliano Bruno), ha ricevuto il David di Donatello 2011, come migliore attrice protagonista e il Ciak d'oro come personaggio cinematogra?co dell'anno. Nello stesso anno è una delle voci del ?lm targato Disney Pixar "Cars 2". A settembre 2013 le viene assegnato il premio Cariddi, riconoscimento assegnato dal SNCCI. Per il ?lm "Un boss in salotto" (regia Luca Miniero) e "Sotto una buona stella" (regia Carlo Verdone) ha ricevuto i premi Ciné Ciak d'oro Absolut Comedian 2014 e il premio Flaiano 2014. Per "Sotto una buona stella" (nomination migliore attrice protagonista ai premi David di Donatello Nastri d'argento 2014) ha ricevuto il premio Kinèo 2014 come miglior attrice protagonista in occasione della 71° Mostra del cinema di Venezia.
A maggio 2014 ha fatto parte del cast dell'ultimo ?lm dei fratelli Taviani: "Maraviglioso Boccaccio". Nel novembre 2014 è protagonista e sceneggiatrice del ?lm "Scusate se esisto!" diretto da Riccardo Milani (nomination migliore attrice protagonista ai premi David di Donatello Nastri d'argento 2015), per il quale nell'ambito dei Nastri d'Argento 2015, riceve dal Sindacato Nazionale Critici Cinematogra?ci Italiani e da Erminia Manfredi il Premio Nino Manfredi, per la prima volta assegnato a una donna. Nell'autunno 2015 è protagonista e sceneggiatrice del ?lm "Gli ultimi saranno ultimi" (nomination migliore attrice protagonista ai premi David di Donatello Nastri d'argento 2016) di Massimiliano Bruno, per il quale a settembre 2016 riceve il premio Kinèo 2016 come miglior attrice protagonista in occasione della 73° Mostra del cinema di Venezia. Nel dicembre 2015 è protagonista con Dario Fo dello spettacolo "Callas", di Dario Fo, in onda su Rai 1. Nell' aprile 2016 è protagonista e autrice, insieme a Laura Pausini, del varietà "Laura & Paola", evento televisivo dell'anno, in onda su Rai1 (Premio regia tv 2016). A maggio 2016 è sul set di "Papà o mamma", la nuova commedia di Riccardo Milani di cui Paola Cortellesi - anche co-sceneggiatrice - è protagonista insieme ad Antonio Albanese. A ottobre 2016 è di nuovo sul grande schermo come protagonista e co-­?sceneggiatrice del nuovo ?lm di Cristina Comencini, "Qualcosa di nuovo".

Teatro
2000 L'IRADIDDIO regia di F. Andreotti
01/02 YARD GAL regia di F. Andreotti
03/04 ANCORA UN ATTIMO regia F.Andreotti
2003 L'IRADIDDIO regia di F. Andreotti
MUSICA SENZA CUORE regia di F. Angeli
05/07 GLI ULTIMI SARANNO ULTIMI regia di F. Andreotti e G. Solari (Premio E.T.I. Gli Olimpici del Teatro 2007 come migliore interprete; Premio Hystrio 2007 come migliore interprete; Premio della critica 2006 come migliore attrice protagonista)
07/08 PASOLINI IN JAZZ (MAMMA ROMA) con V.Mastandrea,
2008 COL FERRO E COL FUOCO di E. Mauro
2009 LEONILDE regia di P. Maccarinelli
PASSO A DUE (recital con Piera degli Esposti) regia di R. Milani

Televisione
2000 MAI DIRE GOL Italia 1
MAI DIRE GRANDE FRATELLO Italia 1
2001 LIBERO Rai 2
MAI DIRE GOL Italia 1 (Premio satira politica 2002; Premio regìa televisiva 2001 come personaggio rivelazione)
PIM (PREMIO ITALIANO DELLA MUSICA) Italia 1
2002 MAI DIRE DOMENICA Italia 1
MAI DIRE GRANDE FRATELLO Italia 1
PIM Italia 1
02/03 UNO DI NOI Rai 1
2004 54° FESTIVAL DI SANREMO Rai 1
NESSUNDORMA Rai 2 (Premio Flaiano 2004)
2005 MAI DIRE LUNEDÌ Italia 1
2007 MARIA MONTESSORI di G.M.Tavarelli (Premio Maximo award Roma fiction fest 2007 come Migliore attrice protagonista; Grolla d'oro 2007 come migliore attrice protagonista)
2008 NON PERDIAMOCI DI VISTA Rai 3
PARLA CON ME Rai 3
2010 LE COSE CHE RESTANO di G.M.Tavarelli
11/12 ZELIG Canale 5 (Premio regia televisiva 2011 e 2012)