Camille Rosalie Claudel az észak-franciaországi Fère-en-Tardenois-ban született. Öccse, a négy évvel fiatalabb Paul Claudel később költőként és drámaíróként a francia irodalom jeles alakja lett. A család 1881-ben Párizsba költözött, a jelzálogkölcsönökkel és banki ügyletekkel foglalkozó apa azonban vidéken maradt, hogy anyagi hátterüket biztosítsa. Camille gyerekkorától kezdve mintázott szobrokat agyagból, tehetsége korán megmutatkozott. Ennek dacára művészi pályája nehezen indult, hiszen ekkoriban az akadémiák nem szívesen fogadtak be nőket soraik közé, ráadásul anyja is ellenezte művészi ambícióit. Ő mégis beiratkozott az olasz Filippo Colarossi művészeti magániskolájába, azon kevés főiskolák egyikébe, ahová nőket is felvettek. Alfred Boucher növendéke lett, majd amikor Boucher 1884-ben Firenzébe költözött, Auguste Rodint kérte fel, hogy vegye át tanítványait, így találkozott a már befutott művész és a fiatal Camille. Munkakapcsolatuk hamarosan szerelmi viszonnyá változott, amely átalakította mindkettejük művészetét.
Kölcsönösen inspirálták egymást, Rodin számos portrét készítette Camille-ról, őt formázta meg A csókban, az Örök tavaszban, a Pokol kapujának egyes szereplőiben is. Claudel Rodin stúdiójában mestere keze alá dolgozott, és nagy méretű kompozícióinak mellékalakjait is ő mintázta meg. Közben igyekezett függetleníteni magát, önálló megrendeléseket kapott, és rendszeresen kiállította mellszobrait és portréit a párizsi Szalonban; művészi fejlődésének fontos állomása volt az 1899-ben készült Rodin-mellszobor.
Pályafutásának kiemelkedő darabja az 1889-ben született Az ima, két évvel később A keringő, melyben a két szenvedélyesen összefonódó test látványa éles bírálatokat zúdított rá. 1897-ben készült, Hullám című kisplasztikájában különböző anyagokkal kísérletezett és már a szecesszió stílusjegyeit előlegezte meg.
Claudel és Rodin soha nem költözött össze, mert a férfi nem akart véget vetni Rose Beuret-hez fűződő két évtizedes kapcsolatának, amelyből fia is született. 1892-ben Claudel is állapotos lett, de a kikényszerített abortusz után egyre jobban elhidegült a szobrásztól. Kapcsolatuk 1898-ban szakítással ért véget, Claudel fájdalmát 1899-ben Érett kor című alkotásába sűrítette össze. Paul Claudel így fogalmazta meg az alkotás keltette gondolatait: „a nővérem térden állva, megalázva könyörög, ez a nagyszerű, büszke teremtmény; és amit kiszakítottak belőle, a szeme láttára, az a saját lelke”.
A szobrásznő anyagi helyzete egyre ingatagabbá vált, holott Rodin kifizette stúdiójának bérleti díját, és apjától is kapott támogatást.
A paranoia és skizofrénia jelei kezdtek mutatkozni rajta, Rodint azzal vádolta, hogy ellopta az ötleteit és meg akarja ölni, műtermébe zárkózva, magányosan élt. Miután öccse megnősült és diplomáciai pályára lépett, apja pedig meghalt, Camille-t 1913-ban akarata ellenére elmegyógyintézetbe zárták. Itt viselkedése időnként zavartnak tűnt, de alkotás közben elméje kitisztult. Az orvosok hiába próbálták többször is meggyőzni családját, hogy vegyék magukhoz, anyja mindannyiszor ellenállt, és Rodin sem érdeklődött utána. Camille, aki nem tudott szabadulni Rodin emlékétől, harminc éven át élt a montdevergues-i intézet falai között, Montfavet-ben, és végül itt is halt meg 1943. október 19-én. Az 1950-es években testvére kiállítást rendezett műveiből, ami azonban teljes kudarcnak bizonyult. A tragikus sorsú Camille Claudelt csak évtizedekkel később fedezte fel magának a szakma és a közönség.
2017 márciusában nyitotta meg kapuit a Camille Claudel Múzeum Franciaországban, a Nogent-sur-Seine nevű kisvárosban, ahol Camille családjával élt egy ideig, és ahol művészként megtette első lépéseit. A település 2008-ban 13,5 millió euróért Reine Marie Paris-tól (Paul Claudel unokájától) 43 Claudel-szobrot vásárolt meg – ez a világon a legnagyobb gyűjtemény a szobrásznő műveiből. De Camille Claudel szobrai számos nagy múzeumban (párizsi Musée d’Orsay, londoni Courtauld Institute of Art, Los Angeles-i Getty Múzeum) is megtalálhatók.
A BÁV Aukciósház történetének egyik legdrágábban elkelt műalkotása Claudel nevéhez fűződik: A könyörgő című szobra 50 millió forintért talált gazdára 2021-ben. A Centenáriumi Aukción szereplő plasztika Claudel és Rodin viharos kapcsolatának felbomlása után készült, eredetileg Az érett kor című szoborcsoport részeként.