II. Dünya Savaşı sürecinde İngilizce öğretmenliği yaparken, 1942 yılında Jean Boyer'in kendisine Le Prince Charmant filminde küçük bir rol vermesiyle beyazperdede yerini aldı. Ancak sinema dünyasında adını duyurması 1946'da oynadığı Macadam filmindeki "Gisele" rolüyle oldu. 1959 yılında en iyi kadın oyuncu Oscarını alarak, yerini perçinleyen Signoret, 1944 yılında yönetmen Yves Allegret ile evlenerek bir kız çocuğu sahibi oldu. Bu evliliğini 1949 yılına kadar sürdüren sanatçı 50 civarında filmde rol alarak birçok ödül kazandı. 1951 yılında tanıştığı oyuncu Yves Montand ile evlenerek ölünceye kadar birlikte oldu. 40 yıllık oyunculuk kariyerinin yanında, yazarlık da yapan Signoret, sinema alanındaki birikim ve deneyimlerini üç kitabında edebiyat alanına taşıdı. İlk iki kitabı anılarını içeriyordu; Özlemin Eski Tadı Yok ve Yarın Gülümsüyordu. Elveda Volodia adlı yazınsal nitelikli üçüncü kitabını da yazan oyuncu, Caz sanatçısı Nina Simone'un sahne isminin kaynağı olmuştur.