Après avoir travaillé comme assistante de réalisateurs français tels que Rainer Werner Fassbinder et Chris Marker, Claire Simon a tourné son premier long-métrage, "Le Parti", en 1984. Ce film, qui retrace la campagne de l'extrême droite au sein d'une famille bourgeoise française, est considéré comme un classique du cinéma français et a été sélectionné à la Quinzaine des réalisateurs à Cannes.
En 1986, Claire Simon réalise "Carmen", son deuxième film, qui traite de l'immigration en France et a également été présenté à Cannes. Elle continue ensuite à tourner des films explorant divers sujets sociaux importants tels que le travail, la famille, les relations entre adultes et enfants et les questions liées au genre et à la sexualité.
En plus de sa carrière cinématographique, Claire Simon est également connue pour son activisme féministe et son engagement en faveur des droits des femmes. Elle a été membre du collectif 50/50 qui milite pour une parité dans le monde du cinéma et de la télévision.
Claire Simon est également professeure de cinéma à l'Université Sorbonne Nouvelle - Paris 3, où elle enseigne la réalisation et la scénaristique. Elle a également été invitée à donner des conférences sur le cinéma et la création à des institutions telles que la Yale University et le British Film Institute.
Au cours de sa carrière, Claire Simon a remporté plusieurs prix importants tels que le Prix Louis-Delluc pour "Le Parti" en 1984, le Prix Jean Vigo pour "La Fille de d'Avignon" en 2007 et le Prix Jean Renoir à la Semaine de la critique de Cannes en 2016 pour "Le Passé devant nous". Elle est considérée comme une des réalisatrices les plus talentueuses et originales de sa génération.