Az Académie Colarossi-n tanult, a kevés főiskolák egyikén, ahol nőket is fogadtak. Alfred Boucher tanítványa volt, aki később Olaszországba költözött, és tanítványait Rodinre hagyta. Rodint egyaránt elragadtatta a 17 éves lány szépsége és tehetsége. Mint Rodin asszisztense, Camille-nak módja volt a mezitelen test tanulmányozására is, ami elképzelhetetlen volt máskülönben egy XIX. századi nő számára. Szenvedélyes kapcsolat alakult ki közöttük, de házasságról nem volt szó – Rodin, számtalan kalandja ellenére, nem vált el feleségétől. Az évek múlásával azonban kapcsolatuk megromlott. Camille egyre nehezebben viselte, hogy Rodin minden percére igényt tart, hogy munkáját is a férfinak kell szentelnie, hogy nincs saját élete és ideje. Szakításuk után Camille lázasan dolgozott, ám műveit egy felháborodott sajtócenzor „erkölcsi okokból” nem engedélyezte kiállítani. Az események megviselték Camillet, elhanyagolta magát, befelé fordult, a paranoia jelei mutatkoztak rajta. Bátyja, a költő és diplomata Paul Claudel, elmegyógyintézetbe záratta, ahol harminc évet töltött, egészen 1943-ban bekövetkezett haláláig. Mintázni nem engedték, családja soha nem látogatta meg.

Életéről Bruno Nuytten készített Camille Claudel címmel nagysikerű filmet Isabelle Adjani és Gerard Depardieu főszereplésével.