Claire Forlani é filha de Pier Forlani, um músico italiano de Ferrara, e Barbara, de origem britânica. Com onze anos, Claire entrou para a Arts Educational School, em Londres, onde iniciou o seu estudo na arte da representação. Nos seis anos seguintes, também estudou dança, e liderou a peça The Nutcracker and Orpheus in the Underworld.
Em 1993, a família viajou para San Francisco, em busca de maiores oportunidades na carreira artística de Claire, nomeadamente em Hollywood. Participou de minisséries de televisão, como J.F.K.: Reckless Youth, e no filme Loucademia de Polícia 7: Missão Moscou. Em 1995, fez um papel secundário em Barrados no Shopping, de Kevin Smith. No ano seguinte participou de A Rocha, e em diversos filmes de baixo orçamento.
Em 1998 foi convidada para participar do filme Deep Rising, mas devido a conflitos, saiu nos primeiros dias das filmagens. No mesmo ano, teve o papel principal, ao lado de Brad Pitt e Anthony Hopkins, em Encontro Marcado. Este papel deu-lhe o seu primeiro sucesso como atriz.
No outono de 2006, Claire participou na série CSI:New York, como uma médica, a Dra. Peyton Driscoll.
Fora do mundo cinematográfico, Claire foi escolhida para ser a imagem da L'Oréal, em 2001. É considerada uma das mulheres mais sensuais pelas revistas Stuff (#51 em 2000), FHM (#85 em 2001) e Loaded's.

Cônjuge: Dougray Scott (desde 2007)
Filho: Milo Thomas Scott