Ornella Muti, al secolo Francesca Romana Rivelli, è nata a Roma il 9 marzo del 1955.
Suo padre era un giornalista napoletano, sua madre una scultrice estone. La sua carriera, che la porterà a interpretare oltre 200 film e a farsi conoscere e amare in tutto il mondo, comincia molto presto: a soli 14 anni Francesca viene scelta da Damiano Damiani per interpretare il ruolo di protagonista in La moglie più bella, storia di una giovane siciliana che si ribella ai rigidi costumi dell'isola: e sarà proprio Damiani a importle lo pseudonimo con il quale diverrà famosa.
Ornella comincia subito a macinare film, girando sia in Italia che in Spagna, e nel 1974 gira Romanzo popolare di Mario Monicelli, mentre è incinta di Naike, la figlia che avrà dal produttore spagnolo Jose Luis Bermudez de Castro: una storia passeggera, visto che nel 1975 l'attrice sposerà il collega Alessio Orano, col quale rimarrà fino al 1981.
Il successo del film di Monicelli e della sua interpretazione è tale che la Muti diventa richiestissima da tutti i principali registi italiani: da Marco Ferreri, con cui lavorerà in L'ultima donna (1976), Storie d'ordinaria follia (1981) e Il futuro è donna (1984), al Dino Risi de La stanza del vescovo (1977), I nuovi mostri (1977, con Monicelli e Scola) e Primo amore (1978), passando per Giuliano Montaldo e molti altri ancora.
Gli anni Ottanta per Ornella Muti si aprono nel segno di Hollywood: nel 1980 è la protagonista femminile del Flash Gordon di Mike Hodges, oggetto ultrapop che tenta di anticipare i cinecomics, e l'anno successivo lavora con James Toback in Per amore e per denaro; si permetterà perfino di rinunciare al ruolo di protagoniosta femminile, poi andato a Carol Bouquet nel Bond-Movie Solo per i tuoi occhi. E alle commedie di Castellano e Pipolo con Adriano Celentano (Il bisbetico domato e Innamorato pazzo, tra i due ci fu anche un fugace flit) e quelle di Pasquale Festa Campanile con Renato Pozzetto (Nessuno è perfetto, Un povero ricco) alterna file come Un amore di Swann di Volker Schlöndorff, Cronaca di una morte annunciata di Francesco Rosi, 'o Re di Luigi Magni e Il viaggio di Capitan Fracassa di Ettore Scola. E nel frattempo inizia a lavorare in tv e conquista copertine internazionali come quelle della rivista Time.
Lavora anche con Francesco Nuti in Tutta colpa del Paradiso (1985) e Stregati (1986), con Carlo Verdone in Io e mia sorella (1987) e Stasera a casa di Alice (1990), ed è ancora a Hollywood con John Landis in Oscar - Un fidanzato per due figlie. Nel 1988 sposa Federico Facchinetti, dal quale ha avuto i figli Carolina e Andrea, e dal quale si separerà nel 1996.
Gli anni Novanta la vedono impegnata, tra i tanti, sui set di Vincente Aranda (L'amante bilingue, 1993) e di Mario Monicelli (Panni sporchi, 1999) e su quelli televisivi della popolare miniserie Il conte di Montecristo, e con l'inaugurarsi del Terzo Millennio alterna collaborazioni con registe italiane come Francesca Archibugi (Domani, 2000), Asia Argento (Ingannevole è il cuore più di ogni cosa, 2005) e Eleonora Giorgi (Uomini & donne, amori & bugie, 2003) a produzioni internazionali e sperimentali come Hotel di Mike Figgis (2002) e The Tulse Luper Suitcases, Part III di Peter Greenaway (2003).
La sua ultima apparizione cinematografica è quella in To Rome with Love di Woody Allen, del 2012.