Léa Seydoux est la fille de Valérie Schlumberger, de la famille Schlumberger3,4 et de l'entrepreneur Henri Seydoux, et la petite-fille de Jérôme Seydoux, le président de Pathé. Elle est également la petite-nièce de Nicolas Seydoux, le président de Gaumont5, et de Michel Seydoux, le président du LOSC. Elle précise que « mon grand-père,?? le président de Pathé,?? n'a jamais manifesté le moindre intérêt ni levé le petit doigt pour ma carrière. Et jamais je ne lui ai demandé quoi que ce soit6. » Elle est aussi la cousine de Sidonie Dumas7, l'actuelle présidente-directrice générale du groupe Gaumont.

Elle grandit dans le luxe et entourée de célébrités comme Christian Louboutin8, « dans une maison juste à côté du lycée Fénelon »8. Après le lycée, amoureuse d'un comédien elle prend des cours de théâtre, notamment à l'école de théâtre Les Enfants Terribles, dirigée par Jean-Bernard Feitussi.


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