Thompson es hija del director de cine Gérard Oury y de la actriz Jacqueline Roman.

[1]​ Ha escrito guiones para varias películas de gran éxito como Cousin, cousine, La Boum, Belphégor - Le fantôme du Louvre, La Reine Margot y Jet Lag, que también dirigió.

Su película de 2006, Fauteuils d'orchester, fue la participante francesa para el Premio de la Academia a la Mejor Película Extranjera.

[2]​ En 2010 se reunió con Isabelle Adjani, Paul Auster, Isabelle Huppert, Milan Kundera, Salman Rushdie, Mathilde Seigner, Jean-Pierre Thiollet y Henri Tisot para firmar una petición a favor del director Roman Polanski cuando fue arrestado temporalmente por la policía suiza por solicitud de las autoridades de los Estados Unidos.

Han escrito guiones juntos, especialmente los de Jet Lag y Season's Beatings.