Claire Keim est née le 8 juillet 1975.
Très tôt, Claire Keim rêve de devenir actrice. C'est sur les conseils de Catherine Jacob, rencontrée lors d'une soirée, qu'elle s'inscrit au Cours Florent. Jugeant l'enseignement fastidieux, elle abandonne, préférant enchaîner les castings.
Claire Keim débute sa carrière professionnelle en 1993 grâce à Jean-Jacques Debout, qui lui offre le rôle principal de la comédie musicale Paul et Virginie, mais c'est grâce à la série de télévision Coeurs brûlés que le grand public la découvre véritablement. En 1995, elle obtient son premier rôle au cinéma dans Au petit Marguery de Laurent Bénégui.
Tout au long de sa carrière, Claire Keim se partage entre télévision, théâtre et cinéma. Dotée d'un physique avantageux, elle interpréte souvent les jolies filles dans des rôles secondaires (La Belle Verte, Barracuda, Oui, Le Roi danse,...), mais sait aussi étoffer son jeu avec des rôles plus sombres (J'irai au paradis car l'enfer est ici, Le Sens des affaires).
Claire Keim obtient la consécration en 2000 au bras de Thierry Lhermitte dans le Roman de Lulu. Un an plus tard, elle partage la vedette de Féroce avec Samy Naceri, puis s'essaie au doublage de film d'animation avec la production Disney La Ferme se rebelle, en 2004.
Claire Keim s'essaie également a la chanson puisqu'elle enregistre un duo avec Marc Lavoine intitulé "Je ne veux qu'elle" en 2001.
Elle vie avec le footballeur Bixente Lizarazu depuis 2006.
Le 23 août 2008, Claire a donner naissance a son premier enfant, une fille nommée Uhaina.
Au cinéma:
2005:Chicken Little de Mark Dindal (doublage de voix d'Aby)
2004: La ferme se rebelle de Will Finn (doublage de voix de Grace)
2004 : A la poursuite de l'amour de Laurence Katrian
2003 : En Territoire Indien de Lionel Epp
2002 : La main de Dieu de Yves Lombard et Jean-Louis Marteil
2001 : Ripper de John Eyres
2000 : Step by step de Laurent Merlin
2000 : Le roman de Lulu de Pierre Olivier Scotto
2000 : Le roi danse de Gérard Corbiau
1999 : Féroce de Gilles de Maistre
1999 : The girl de Sande Zeig
1999 : Les belles au bois dormant de Jean-Pierre Larcher
1998 : Le sens des affaires de Guy-Philippe Bertin
1998 : Donne in bianco de Tonino Pulci
1998 : Matrimoni de Cristina Comencini
1997 : J'irais au paradis car l'enfer est ici de Xavier Durringer
1997 : Barracuda de Philippe Haim
1996 : Oui (il n'y a pas que le sexe dans la vie)
1996 : La belle verte de Colline Serreau
1996 : Bonjour Antoine de Radu Mihaileanu
1995 : Au petit Marguery de Laurent Benegui
à la télévision:
2006 : Le Maître du Zodiaque de Claude Michel Rome
2006 : Störtebeker de Miguel Alexandre
2005 : A la poursuite de l'amour de Laurence Katrian
2004 : Petits Mythes Urbains (Episode à tout prendre)
2003 : Zodiaque de Claude Michel Rome
2003 : Daddy de Giacomo Battiato
2002 : Traquée de Steve Suissa
2002 : Un homme par hasard de Edouard Molinaro
2002 : Le secret de la belle de mai de Patrick Volson
2002 : Le jeune Casanova de Giacomo Battiato
2000 : Juliette, service(s) compris de Jérôme Foulon
1999 : Juliette de Jérôme Foulon
1999 : Le juge est une femme :La face cachée de Pierre Boutron
1997 : Vérité oblige :L'avocat du diable de Claude-Michel Rome
1997 : Highlander de Dennis Berry
1996 : L'explorateur de Badu Mihaileanu
1995 : La dernière fête de Pierre Granier Deferre
1995 : Je m'appelle Regine de Pierre Aknine
1994 : Highlander de Dennis Berry
1994 : Les yeux d'Hélène de Jean Sagols
1994 : Appelle-moi par mon prénom de Pierre Akmine
1994 : L'incruste d'Emilie Deleuze
1993 : Le juge est une femme de Claude Grinberg