Родилась в Санта-Монике, Калифорния в семье актера Чарльза Спенсера Чаплина и его жены Уны О’Нил (дочери драматурга, нобелевского лауреата Юджина О’Нила). Чаплин окончила частную школу в Швейцарии, она свободно владеет французским и испанским языками. Несмотря на то, что Джеральдина дебютировала в кино в восьмилетнем возрасте – в эпизодической роли в картине своего отца "Огни рампы" (1952), долгое время будущая актриса мечтала о карьере в балете: она окончила Королевскую балетную школу в Лондоне и некоторое время выступала на парижской балетной сцене. Первую заметную роль в кино Джеральдина Чаплин сыграла в фильме "Прекрасным летним утром" (1964). Первый большой успех Чаплин принесла роль Тони в экранизации "Доктор Живаго", за которую актриса была впервые номинирована на «Золотой глобус». В 1967 году состоялся дебют Чаплин на Бродвейской сцене.
Джеральдину Чаплин можно без всякого преувеличения назвать звездой мирового кинематографа - на протяжении своей карьеры актриса активно снималась, как на родине в США, так и в Испании, Франции и Великобритании, и работала с известнейшими режиссерами – Жаком Риветтом ("Северный ветер" (1976) и "Любовь на траве" (1984), Ален Рене ("Жизнь - это роман" (1983) и "Я хочу домой" (1989), Роберт Олтман ("Нэшвилл" (1975), "Баффало Билл и индейцы" (1976), "Свадьба" (1978), Мартином Скорсезе ("Эпоха невинности", 1995), Франко Дзеффирелли ("Джейн Эйр",1996) и многими другими.
Один из наиболее плодотворных периодов в карьере Чаплин связан с ее многолетним сотрудничеством с испанским режиссером Карлосом Саурой: Чаплин появляется в таких известных его работах, как "Анна и волки" (1972), "Выкорми ворона" (1975), "Элиза, жизнь моя" (1977), "С завязанными глазами" (1978). В 1992 году актриса исполнила роль своей бабушки - Ханны Чаплин в биографической картине Ричарда Аттенборо "Чаплин". За эту роль Джеральдина была удостоена еще одной номинации на «Золотой глобус».
На сегодняшний день фильмография Чаплин насчитывает более ста кинокартин. Одна из недавних ее работ – в мистическом триллере Хуана Антонио Байоны "Приют" (2007) - в очередной продемонстрировала уникальный талант Чаплин создавать на экране живые, яркие образы вне зависимости от объема роли: за небольшую роль женщины-экстрасенса актриса была удостоена ряда наград. В числе наград Джеральдины Чаплин также есть престижная премия «Гойя», призы кинофестивалей в Мюнхене, Париже и Майами, а также награда за вклад в киноискусство, полученная на Международном кинофестивале в Малаге.
