Fille d'une secrétaire et d'un camionneur, Line Renaud passe son enfance dans le nord de la France. Le père et ses talents de trompettiste amateur vont attirer la jeune fille vers la musique. Très jeune, elle s'inscrit pour des auditions au conservatoire classique de Lille. Elle débute sa carrière de chanteuse, en interprétant le répertoire de son idole Loulou Gasté sur les ondes locales.En 1945, elle a 16 ans, et décroche un emploi dans un grand music-hall Parisien, Les Folies Belleville, où elle finit par rencontrer Gasté, et qui reconnaît en l'adolescente l'étoffe d'une grande chanteuse. Sous l'influence bénéfique du compositeur, elle fait ses débuts nationaux sur Radio Luxembourg, et signe un contrat avec une maison de disques. Le succès est immédiat, et l'entraîne dans des tournées triomphales à travers le monde.Des titres comme Etoile des neiges ou Petite Folie, associés à son passage par le mythique music-hall de l'ABC, font qu'elle attire l'attention des projecteurs. Son premier rôle, elle l'obtient dans Une belle garce de Jacques Daroy, en 1948. En 1955, elle reçoit le Prix du Prestige de la France pour son interprétation de La Madelon dans le film du même nom, et dont la musique est composée par son complice et désormais époux, Gasté.Suivent, entre autres, L' Increvable de Jean Boyer en 1959 (dans lequel elle interprète d'ailleurs plusieurs chansons), avec Darry Cowl et Michel Galabru en tête d'affiche, et, bien plus tard, Ripoux contre ripoux (1990), où elle reprend le rôle interprété à l'origine par Régine dans Les Ripoux, Simone, ancienne prostituée compagne de Philippe Noiret.En 1999, elle joue dans la comédie Belle Maman, aux cotés de Catherine Deneuve, avant de tenir l'un des premiers rôles du drame Chaos de Coline Serreau (2001). La même année, elle retrouve la réalisatrice pour la comédie 18 ans après. Après un détour par le théâtre avec Poste restante en 2002 aux côtés de Jean-Claude Brialy, elle retrouve la joyeuse bande du Courage d'aimer de Claude Lelouch, deuxième volet d'une trilogie sur le genre humain.