Кариерата на Одран започва в края на 50-те години на миналия век и партньорството ѝ с Клод Шаброл, което включва брак от 1964 до 1980, определя значителна част от филмографията ѝ.

Тя участва в над 20 от неговите филми, въплъщавайки неговия фирмен стил на психологически трилъри и социални критики.

Ключовото сътрудничество с Шаброл включват: „Les Biches“ (The Does) (1968), където ролята ѝ на богата бисексуална жена ѝ носи Сребърна мечка за най-добра актриса на Международния филмов фестивал в Берлин; „La Femme infidèle“ (Невярна съпруга) (1969); „Le Boucher“ (Касапина) (1970), където играе учителка, влюбила се в заподозрян сериен убиец; и „Juste avant la nuit“ (Точно преди да падне нощта) (1971), за което споделя наградата на БАФТА за най-добра актриса.

Способността ѝ да предава дълбоки емоции и скрити желания под композиран екстериор се превърна в нейна запазена марка.

Отвъд творчеството с Шаброл, Одран постигна международно признание за работата си с други престижни режисьори.

Най-известната ѝ роля извън филмите на Шаброл е в сюрреалистичния шедьовър на Луис Бунюел „Le Charme discret de la bourgeoisie“ (Дискретният чар на буржоазията) (1972), който печели наградата на Академията за най-добър чужд език филм.

Нейното изпълнение в този филм, като елегантната Алис Сенешал, още повече затвърждава репутацията ѝ и ѝ печели поредната награда на БАФТА за най-добра актриса.

По-късно в кариерата си тя получава широко международно признание за главната си роля на мистериозния готвач Бабет в датския филм „Празникът на Бабет“ (1987), който също печели награда „Оскар“ за най-добра лента на чужд език.

Одран продължава да работи както във френски, така и в английски продукции, включително и в известния телевизионен сериал „Brideshead Revisited“ (1981), и остава активна в киното и телевизията до малко преди смъртта си на 85-годишна възраст.