中國(guó)臺(tái)灣電影演員。高中就讀薇閣高中，大學(xué)畢業(yè)于淡江大學(xué)法國(guó)語文學(xué)系，曾于2004年9月前往法國(guó)里昂第三大學(xué)交換學(xué)生。高二時(shí)出演《藍(lán)色大門》當(dāng)中的“孟克柔”，跨出了她人生第一步表演生涯。2007年，在周杰倫電影導(dǎo)演處女作《不能說的秘密》中的擔(dān)任女主角。2008年，出演徐克導(dǎo)演的電影《女人不壞》，在其中顛覆自己一貫的清新形象，以個(gè)性十足的搖滾歌手形象登場(chǎng)。2012年，憑借在影片《女朋友男朋友》中的出色表現(xiàn)獲得第49屆臺(tái)灣電影金馬獎(jiǎng)最佳女主角殊榮。?
2013年，憑借劇情片《圣誕玫瑰》第二次獲得金馬獎(jiǎng)最佳女主角提名 ?。2014年，其主演的懸疑片《白日焰火》獲得柏林影展金熊獎(jiǎng)，她個(gè)人則憑借該片連續(xù)第三次獲得臺(tái)灣電影金馬獎(jiǎng)最佳女主角提名 ?。2015年，桂綸鎂首次擔(dān)任臺(tái)灣電影金馬獎(jiǎng)評(píng)委 ?。2016年，桂綸鎂主演了奇幻片《美好的意外》
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