Французско-итальянская актриса. Кьяра родилась 28 мая 1972 года в Париже. В 18 лет поступила в Сорбонну на факультет археологии. Однако вскоре решила пойти по стопам родителей и стать актрисой, и бросила учёбу. Мастроянни дебютировала в 1992 году в фильме Андре Тешине "Любимое время года", где играла вместе со своей матерью. Затем снялась у Роберта Олтмана в "Высокой моде", где также играл её отец. Первую большую роль актриса сыграла в картине "Дневник соблазнителя", по мотивам книги философа Сёрена Кьеркегора. Она также снималась в фильмах "Три жизни и одна смерть", "Как я обсуждал… (мою сексуальную жизнь)", "Обретённое время", "Отель", "Бойня", "Все песни только о любви", "Цыплёнок с черносливом" и других. В 1998 году Кьяра спела дуэтом с актёром Станисласом Мерхаром для благотворительного альбома "Ensemble". Также она записала песни для саундтреков фильмов "Персеполис" и "Все песни только о любви". В 2019 году Мастроянни получила "Серебряный приз" в категории "Лучшая актриса" (Особый взгляд) на Каннском кинофестивале за роль в картине "Одной волшебной ночью"