Вера Холодная родилась в Полтаве в семье учителя-словесника городской гимназии Левченко. В 1895 году, когда Вере было два года, семья переехала в Москву. В 1910 году вышла замуж за юриста Владимира Холодного.

Артистическую карьеру начала в любительской театральной студии, бросив балетную школу Большого театра. С 1914 года снималась в кино, первая (эпизодическая) роль — в экранизации романа Льва Толстого «Анна Каренина» режиссёра Владимира Гардина. В 1915 году снялась у Евгения Бауэра в картинах «Песнь торжествующей любви» и «Пламя неба». Эти роли принесли актрисе широкую известность, её называли «королевой экрана». За четыре года кинематографической жизни снялась в более чем 50 фильмах .

Холодная создавала образы красивой печальной женщины, обманутой и непонятой. Каждая новая роль «королевы экрана» сопровождалась бурной овацией поклонников и почитателей невиданной ранее красоты. Скоропостижно скончалась 17 февраля 1919 года в возрасте 25 лет в Одессе. Существует несколько версий ее смерти: Официальная — скоропостижная кончина от гриппа — «испанки». Возражения — последний описанный в газетах случай смерти от испанки был зарегистрирован в Одессе в октябре 1918 года, то есть за пять месяцев до того. Неофициальная — отравлена деникинской контрразведкой, поскольку не скрывала «красных» взглядов и имела большое влияние на «французского одессита», начальника штаба союзных войск на юге России

Одно из самых известных своих стихотворений — «Ваши пальцы пахнут ладаном» — Александр Вертинский посвятил своему кумиру. Это был реквием их любви. Ваши пальцы пахнут ладаном, А в ресницах спит печаль. Ничего теперь не надо нам, Никого теперь не жаль. В 1916 году было объявлено о постановке фирмой Ханжонкова фильма "Пьеро" – с Вертинским и Холодной в главных ролях. По каким-то причинам фильм не был завершен.

Фильмы с ее участием приносили фантастические прибыли. Поэты Серебряного века посвящали ей романсы. Веру Холодную называли «капризной девочкой», «саксанской игрушкой» и «мадонной из мрамора». Но при всей своей хрупкости Вера вовсе не была безвольной и капризной — она содержала огромную семью и была для близких поддержкой и опорой. Веру всегда окружала толпа поклонников — в нее влюблялись все, с кем сталкивала ее жизнь. Ей приписывали самые невероятные романы — с режиссерами и партнерами по фильмам и даже с самим Станиславским, пригласившим ее во МХАТ на роль Катерины в «Грозе». Но Станиславскому Вера отказала — как, впрочем, и остальным «соискателям». Она обожала платонические романы — и никогда не изменяла мужу.