Née à Montréal, Marie-Josée Croze étudie tout d’abord les arts plastiques avant de s’orienter vers les planches, à l’atelier du Theatre de la Veillée - Prospero. En 1993, Georges Mihalka lui donne son premier rôle au cinéma dans La Florida (1993) et elle commence à travailler pour de nombreuses séries et téléfilms canadiens francophones et anglophones. En 2000 elle accède à la reconnaissance grâce à MAELSTRÖM de Denis Villeneuve, qui fait le tour des festivals et lui vaut le Genie canadien et le Jutra québécois de la meilleure actrice. Elle tourne alors Ararat (2002) réalisé par l’un de ses plus fameux compatriotes, Atom Egoyan. Mais c’est avec une autre oeuvre chorale, Les Invasions barbares (2003) de Denys Arcand que vient la consécration : l’actrice décroche, grâce à sa subtile prestation de junkie, le Prix d’interprétation féminine à Cannes en 2003.

Dès lors elle est très sollicitée par les auteurs français, interprétant une actrice glamour et mystérieuse sous la direction de Laurence Ferreira-Barbosa dans Ordo (2003) adapté de Donald Westlake, une mère célibataire dépassée par ses responsabilités dans le drame de Jean Pierre Denis La Petite chartreuse (2004) et une architecte amoureuse pour la comédie romantique MENSONGES ET TRAHISONS ET PLUS SI AFFINITÉS... de Laurent Tirard. On la retrouvera aussi en 2006 à l’affiche de Jacquou le croquant (2004) de Laurent Boutonnat, Les Oiseaux du ciel (2004) d’Éliane de Latour, et NE LE DIS À PERSONNE de Guillaume Canet.