Née Carla Bruni Tedeschi à Turin (Italie), le 23 décembre 1968, la future star de la mode avait tout pour devenir une enfant gâtée : la famille Bruni Tedeschi est en effet l'un des piliers de l'aristocratie turinoise. Fille d'un richissime industriel italien, compositeur de musique à ses heures, et d'une mère pianiste, Carla et sa soeur aînée Valeria, future comédienne, grandissent dans un environnement à la fois très privilégié et mélomane.
Mais dans l'Italie des années 1970, ce n'est pas vraiment la dolce vita : entre les terroristes d'extrême gauche des Brigades Rouges et la pègre locale, les enlèvements sont monnaie courante, qu'il s'agisse de faire une action d'éclat ou d'extorquer de l'argent aux familles aisées. Pour protéger ses deux filles, la famille Bruni-Tedeschi s'expatrie en France alors que Carla a cinq ans. C'est donc dans un environnement bilingue que grandit la petite Italienne, qui prendra plus tard la nationalité française. Apprenant le piano et la guitare, elle se passionne pour la musique et commence dès son enfance à écrire des chansons. Après une scolarité suivie dans des internats privés en Suisse et en France, elle commence des études d'architecture, mais les interrompt par manque d'intérêt et trouve finalement, grâce à sa plastique avantageuse, un débouché professionnel dans le mannequinat. C'est même à un très haut niveau que la brune aux yeux bleus, entrée à l'agence City Models, va s'illustrer sur les podiums. Intronisée top model en 1988, elle devient une vedette de la haute couture internationale, quasiment à l'égal des Cindy Crawford et autres Claudia Schiffer. La presse people s'intéresse également à une vie sentimentale assez bien remplie : on la voit aux côtés de personnalités comme Donald Trump, Eric Clapton, Vincent Perez ou Mick Jagger, ce qui lui vaut de la part de certains médias des épithètes pas toujours très galants.
Mais Carla Bruni a une tête bien faite en sus de son physique de séductrice et va le prouver après son retrait des podiums en 1997 : elle se consacre à nouveau à la musique et se remet à écrire des chansons. Rencontrant Julien Clerc en 1999, elle lui propose un texte qui retient son attention, et écrit au final cinq titres pour son album Si J'étais Elle, dont la chanson-titre. En 2002, Carla franchit le pas et sort Quelqu'un M'a Dit, un album qu'elle interprète et dont elle a composé les chansons avec le concours de l'ex-guitariste du groupe Téléphone, Louis Bertignac. Cette reconversion aussi surprenante que relativement tardive va rencontrer un succès que Carla Bruni elle-même n'avait pas prévu : le public adopte immédiatement la voix douce, sourde et un peu cassée de l'ex-mannequin, ainsi que son style de « chanteuse intimiste à guitare ». Également reconnue par ses pairs, elle se voit décerner par la SACEM le prix Raoul Breton, destiné à encourager un chanteur ou un compositeur.
Grand succès commercial (plus d'un million d'exemplaires vendus en France), son album lui vaut d'être primée aux Victoires de la musique comme artiste de l'année ; elle se produit début 2004 aux Bouffes du Nord à Paris, accompagnée de Louis Bertignac à la guitare, puis à nouveau au printemps de la même année, cette fois au Trianon. La collaboration se poursuit sur l'album Longtemps (2005) avec les duos « Les Frôleuses » et « Sans toi ». Quelque peu décontenancée par l'ampleur de son succès, Carla Bruni met un peu de temps à se remettre au travail sur un nouvel album, sans pour autant disparaître. Enfin, au début 2007, elle revient avec No Promises, dans lequel elle met en musique des textes de poètes anglo-saxons (William Yeats, W. H. Auden, Emily Dickinson...).
Au rang des participations de Carla Bruni auteure et interprète, citons son engagement dans la troupe des Enfoirés et dans celle de Sol En Si pour le titre « Même si je suis top » dans l'album Sol en Cirque en 2003. Son admiration pour Serge Gainsbourg lui vaut de reprendre « La Noyée» et « Ces petits riens ». En 2004, elle apprivoise Jean-Louis Murat dans le duo « Ce que tu désires » et se transforme en Maud Amour dans le conte pour enfants Aimé et la Planète des Signes (décembre 2007), interprétant « Y'a des mots ».
Demeure en parallèle de cette carrière de chanteuse sensible et relativement discrète, une vie privée étiquetée « jet-set » et quelque peu papillonnante, qui lui vaut une attention soutenue de la part de la presse généraliste : c'est ainsi qu'après avoir vécu avec l'éditeur Jean-Paul Enthoven, qu'elle quitte en 2000 pour son fils, l'universitaire Raphaël Enthoven (avec qui elle a un enfant en 2001), on la retrouve en décembre 2007 au bras du Président de la République Nicolas Sarkozy, au cours d'escapades très médiatisées. Elle épouse le Président le 2 février 2008.
En juillet 2008 paraît le troisième album Comme Si De Rien N'était, un disque guetté par la presse qui s'en fait de larges échos. Entre légéreté amoureuse et sentiments nostalgiques, il contient un texte emprunté au roman La Possibilité d'une île de Michel Houellebecq. Après une courte polémique sur les ventes avancées ou réelles, il est certifié double disque d'or en France et disque de platine à l'étranger le 12 novembre 2008. Outre des collaborations de plume pour Julien Clerc (« Où s'en vont les avions ? ») et Michel Legrand (« Jolis sapins »), elle participe aux albums-hommages à Boris Vian (On N'est Pas Là Pour Se Faire Engueuler, 2009) et Renaud (La Bande à Renaud, 2014).
Le 1er avril 2013 paraît son quatrième album Little French Songs, dans lequel figurent deux chansons dédiées respectivement à son époux (« Mon Raymond ») et à celui qui lui a succédé à l'Élysée (« Le Pingouin »). Cette dernière ne manque pas de faire polémique. Le recueil, qui atteint les 75 000 exemplaires vendus, fait l'objet d'une édition limitée comprenant cinq titres supplémentaires. L'année suivante, elle écrit « Le Chagrin » pour Christophe Willem et sort son premier album en public, enregistré à l'Olympia de Paris.
Trois ans après, l'album French Touch (octobre 2017), produit par David Foster, la voit reprendre onze classiques de la chanson anglophone dont le premier extrait « Miss You » (The Rolling Stones), salué par Mick Jagger en personne, « Enjoy the Silence » (Depeche Mode) et « Highway to Hell » (AC/DC). Le chanteur de country Willie Nelson fait une apparition sur sa propre composition « Crazy ». Parallèlement, elle signe deux nouveaux titres pour les albums d'Isabelle Boulay et de Julien Clerc.
