Жослин Ивонн Рене Мерсье родилась 1 января 1939 года в Ницце. Ее отец был французом, а мать – итальянкой, именно от матери она переняла страсть к танцам. С ранних лет актриса занималась балетом, ей даже довелось какое-то время поработать солисткой балета оперного театра в Ницце.
В 1956 году юное дарование едет в Париж, где танцует в различных труппах, параллельно изучая актерское мастерство. Родители не одобряли выбор Жослин, поскольку видели ее будущей главой их фармацевтической компании.
В 1957 году Мерсье отчаялась стать успешной балериной, и вернулась домой в Ниццу. Именно там ее ждал сюрприз: она встретила знакомого отцу режиссера, который предложил девушке попробовать свои силы в кино. Первой лентой Мерсье стал фильм «Поворот ручки». Именно тогда Жослин сменила имя на Мишель в угоду продюсерам. Решение это далось девушке нелегко, поскольку такое же имя носила ее младшая сестра, которая умерла, не прожив и десяти лет.
После дебюта на новоиспеченную актрису посыпались предложения, которые она чаще всего принимала, желая доказать своим родителям, что она способна быть не только бизнесвумен, но и актрисой. Вскоре Мерсье перебралась в Великобританию, а затем в Италию, где ее приглашают в различные скетчи. По иронии судьбы, Мерсье знает вся Европа, кроме ее родной Франции.
В 1963 году Мишель получила главную роль в историческом фильме «Анжелика», снятому по роману Анны и Сержа Голон. Эта роль принесла актрисе всемирную славу, ее до сих пор ассоциируют только с Анжеликой. Попытки уйти от ассоциации с Анжеликой особого успеха актрисе не принесли.
После пяти фильмов об Анжелике все роли Мишель Мерсье были едва заметными. В 1984 году актриса ушла из кино, чтобы посвятить свое время личной жизни. Вернулась в кино она только в 1998 году, а спустя год, в 1999 году она продала личные вещи и платья, оставшиеся со съемок «Анжелики», чтобы хоть как-то свести концы с концами.
Сейчас актриса снимается редко, в основном ее можно увидеть только на кинофестивалях. В 2006 году она получила «Орден искусств и литературы» - награду за достижения в искусстве от правительства Франции.