Alexan­dra Paulette Mathilde Lamy voit le jour le 14 octobre 1971 à Ville­cresnes (Val-de-Marne). Elle a une petite soeur, Audrey, de dix ans sa cadette. À 19 ans, elle suit les cours du conser­va­toire de Nîmes (Gard).

La carrière d’Alexan­dra décolle en 1999 grâce au rôle d’Alex, dite Chou­chou, de la série télé­vi­sée Un gars, une fille, avec pour parte­naire un comé­dien débu­tant, Jean Dujar­din, qui devien­dra rapi­de­ment son compa­gnon, puis son mari en 2009. Un gars, une fille cesse en 2003 mais l’ac­trice, deve­nue popu­laire, enchaîne au cinéma comme au théâtre des rôles de plus en plus nuan­cés, voire parfois drama­tiques. Elle est ainsi nomi­née aux Molières 2004 pour la pièce Théorbe, et se fait parti­cu­liè­re­ment remarquer en 2012 à travers le person­nage sombre et profond de Mado dans le film de Sandrine Bonnaire, J’en­rage de son absence.

2013 est pour Alexan­dra Lamy une année à succès : si elle incarne au cinéma ce person­nage de mère, boule­ver­sante, pour le film L’épreuve d’une vie, de Niels Taver­nier, elle excelle au théâtre de l’Ate­lier dans la pièce de Chris­tian Siméon, La Vénus au phaco­chère.

Côté vie privée, Alexan­dra Lamy a une fille, Chloé, née en 1997 d’une première union avec l’ac­teur Thomas Jouan­net. En novembre 2013, après dix ans d'amour et un mariage en juillet 2009, Jean Dujar­din offi­cia­lise sa rupture avec Alexan­dra Lamy, après des mois de rumeurs persis­tantes.