Giovanna Mezzogiorno è nata a Roma il 9 Novembre 1974, figlia degli attori Vittorio e Cecilia Sacchi. E' cresciuta frequentando i suoi genitori sul set, consapevole della recitazione. Da giovane voleva diventare una ballerina e ha studiato danza per 13 anni.
A 19 anni la scomparsa del padre la spinge a impegnarsi con massimo impegno nella professione di attrice. Dopo aver frequentato gli stage di Arianne Mnouchkine e aver lavorato per due anni nel laboratorio di Peter Brook, con il quale il padre aveva realizzato Il Mahabharata debutta come Ofelia in "Qui est là", basato sull'Amleto di Shakespeare. Lo spettacolo tocca varie città europee e le fa vincere il Premio Coppola-Prati nel 1996, con la giuria presieduta dal critico teatrale Franco Quadri.
L'anno successivo arriva sul grande schermo nel ruolo di una nobildonna seicentesca ne "Il viaggio della sposa" scritto e diretto da Sergio Rubini e continua a vincere premi: Targa d'Argento come migliore esordiente, Grolle d'Oro e Globo d'Oro della stampa straniera, Premio Flaiano come migliore attrice della stagione 1997 - 1998.
Nel 1998 interpreta "Del perduto amore" diretta da Michele Placido, con Fabrizio Bentivoglio e Sergio Rubini (vince il Nastro d'Argento, il Ciak d'Oro e il Premio Pasinetti come migliore attrice protagonista) e, per la RAI Radiotelevisione Italiana, in un film per la TV "Più leggero non basta" è nel ruolo di una giovane malata di distrofia muscolare, diretta da Elisabetta Lodoli con Stefano Accorsi.
Nel 1999 è nel ruolo di Silvia, la figlia di Enzo Tortora nella storia ispirata al terribile errore giudiziario. Il film, "Un uomo perbene", con Michele Placido e Mariangela Melato, è diretto da Maurizio Zaccaro. Nello stesso anno partecipa nel ruolo di una suora alla commedia Asini, diretta da Antonello Grimaldi con il famoso attore comico Claudio Bisio.
Nel 2000 viaggia tra Praga e Parigi per il film per la TV "Les Miserables", diretto da Josée Dayan, con Gerard Depardieu e John Malkovich. Lavora in Danimarca a Nobel, di Fabio Carpi, con Hector Altero. In Italia interpreta con Eros Puglielli Tutta la conoscenza del mondo e poi L'Ultimo bacio diretto da Gabriele Muccino ancora con Stefano Accorsi e Stefania Sandrelli (vince il Premio Flaiano). Il successo di questo ultimo film le regala la celebrità nazionale.
Nel 2001 interpreta una detenuta in "Malefemmene" con Angela Molina, diretta da Fabio Conversi. Francesca, incarcerata per errore impara a conoscere una realtà di amicizia e affetto come mai avrebbe ritenuto possibile. E' sul set anche di "Stai con me", con Adriano Giannini, diretta da Livia Giampalmo, nel ruolo della madre di due gemelli.
Nel 2002 è la volta di un ruolo molto impegnativo in "Ilaria Alpi - Il più crudele dei giorni", diretto da Ferdinando Vicentini Orgnani, che racconta gli eventi che hanno portato alla morte della tele giornalista italiana a Mogadiscio. Lavora anche in Francia nel film TV Il segreto di Thomas (Daddy), diretta da Giacomo Battiato, con Klaus Maria Brandauer, dalla storia basata sul best-seller di Loup Duran. In Italia è di nuovo protagonista in uno dei sui film più amati "La finestra di fronte" di Ferzan Ozpetek, con Massimo Girotti e Raoul Bova. La pellicola, accolta con calore dalla critica e dal pubblico le fa vincere diversi altri premi: il prestigioso David di Donatello, il Ciak d'Oro, il Nastro d'Argento, il Globo d'Oro della stampa straniera, il Premio Flaiano, il Karlovy Vary Award come migliore attrice protagonista.
E' di nuovo diretta da Sergio Rubini in "L'Amore ritorna", con Fabrizio Bentivoglio e Margherita Buy. In Francia realizza la sua prima commedia "Il Club delle Promesse", di Marie-Anne Chazel, con Pierre Palmade. Poi nel 2004 Giovanna interpreta "Virginia (La monaca di Monza)", diretto da Alberto Sironi. Infine torna al teatro nello spettacolo diretto da Piero Maccarinelli "4.48 Psicosi", scritto da Sarah Kane.
Nel 2005 "La Bestia Nel Cuore" di Cristina Comencini è candidato all'oscar come miglior film straniero e le fa vincere uno dei più prestigiosi premi internazionali per un'attrice: la "Coppa Volpi", che annovera tra le altre vincitrici Bette Davis, Shirley MacLaine, Gong Li, Isabelle Huppert e Caterine Deneuve.
Nel 2006 e' sul set di "AD Project", un thriller di fantascienza di Eros Puglielli ed è la protagonista di "Lezioni di Volo" scritto e diretto da Francesca Archibugi.
Nel 2007 interpreta Leila, una ladra molto sexy in una commedia nera: "Notturno Bus", diretta da Davede Marengo e con Valerio Mastrandrea e Ennio Fantastichini. Poi resta 4 mesi in Colombia per interpretare Fermina Daza, la protagonista di "L'Amore ai Tempi del Colera" dal libro del premio nobel Gabriel Garcia Marquez e diretto da Mike Newell ("4 matrimoni e un funerale").
Dopo due film girati nel 2008: "Sono Viva" e "Palermo Shooting" di Wim Wenders, presentato in concorso a Cannes, nel 2009 è di nuovo sulla Croisette, sempre in concorso con "Vincere" di Marco Bellocchio, che riscuote un grosso successo di critica e pubblico e resta fino all'ultimo nella rosa dei candidati alla Palma d'Oro. Dopo aver letto "Le piccole Virtù" della Ginzburg per un audiolibro presta di nuovo la sua voce come narratrice e intervistatrice, oltre ad esserne produttrice, per "Negli Occhi" dedicato alla carriera di suo padre Vittorio a 15 anni dalla morte, avvenuta all'improvviso nel 1994.
Dopo aver vissuto tra Parigi, Milano e Roma si è stabilita nella capitale. Ha un neo sopra al labbro destro, è alta 1.68 e ha due tatuaggi sul lato interno delle caviglie, uno è una "V", dall'iniziale del nome del padre e l'altro è il simbolo del segno zodiacale dello scorpione. Ha i capelli bruni e ipnotici occhi azzurri come quelli di suo padre, una figura molto importante e al quale resta ancora molto legata. La sua carriera conta già numerosi successi e premi, è un sogno divenuto realtà attraverso un duro lavoro ed è anche una celebrazione della professione dei genitori. Benchè ancora giovane è una delle più importanti attrici italiane e durante l'edizione di Cannes del 2009 Gilles Jacob e Gian Luigi Rondi l'hanno definita "la nuova Magnani".
Giovanna si è sposata con il compagno Alessio Fugolo il 24 ottobre 2009 a Griante, sul lago di Como.
