Attrice. Il padre è un professore di filosofia, discendente da una famiglia aristocratica di Trento, mentre la madre è di Pola. Frequenta i corsi al Centro Sperimentale di Cinematografia a Roma e inizia a recitare a quindici anni, debuttando ne "Il cappello a tre punte", diretto da Mario Camerini e negli anni '40 è una delle più popolari attrici del cinema dei "telefoni bianchi". Il personaggio di Luisa in "Piccolo mondo antico" di Mario Soldati è quello che la impone definitivamente. Nel 1942, dopo aver lavorato per Goffredo Alessandrini in "Noi vivi", con Rossano Brazzi e Fosco Giachetti, ritirato dalla censura fascista su pressione della Germania, decide di ritirarsi dalle scene per non apparire in film di propaganda. Il suo atteggiamento la costringe a nascondersi per evitare l'arresto, sua madre invece verrà uccisa dagli anti fascisti perché accusata di collaborazionismo. Nel 1944 sposa l'artista e compositore Oscar De Mejo e dopo la fine della guerra, Alida viene invitata dal produttore Selznick a Hollywood, che vorrebbe farla diventare la "Ingrid Bergman italiana". Durante il suo breve periodo hollywoodiano gira "Il caso Paradine" di Alfred Hitchcock, (1947) "Il miracolo delle campane" (1948) al fianco di Frank Sinatra e Fred MacMurray e "Il terzo uomo" (1949), con Orson Welles e Joseph Cotten. Nel 1951 ritorna in Italia e nel 1954 è la contessa Serpieri in "Senso" di Luchino Visconti, uno dei ruoli più significativi della sua carriera. Ma lo stesso anno è costretta ad allontanarsi dalle scene per la seconda volta a causa dello scandalo Montesi nel quale viene implicata per la sua amicizia con il musicista Piero Piccioni a lungo ritenuto il principale sospettato forse soprattutto allo scopo di colpire il padre, noto uomo politico del tempo. Ritorna a recitare nel 1957 con Michelangelo Antonioni ne "Il grido". In seguito alterna teatro e cinema dove viene scelta spesso da giovani registi emergenti come Dario Argento, Marco Tullio Giordana ed entrambi i Bertolucci. Continua a lavorare anche all'estero e nel suo ultimo film, "Semana Santa", viene diretta dal tedesco Pepe Danquart. Tra i premi ricevuti, nel 1982 il David di Donatello come migliore attrice non protagonista per "La caduta degli angeli ribelli", nel 1991 il David alla carriera e nel 1997 il Leone d'Oro per il suo contributo al successo del cinema italiano. Nel 1995 vengono pubblicate due sue biografie, "Il romanzo di Alida Valli" di Lorenzo Pellizzari e Claudio Valentinetti, edizioni Garzanti, e "Alida Valli" di Ernesto G. Laura e Maurizio Porro, Gremese Editore. Muore nella sua casa di Roma.