Figlia di padre e madre veneti, a diciotto anni fu finalista del concorso “Un volto per il cinema” e poco dopo fu notata dal famoso attore e regista Klaus Kinski, del quale divenne fidanzata nel 1987. Appare al suo fianco in Grandi cacciatori (1988), di Augusto Caminito, e Kinski Paganini (1989), rivisitazione della vita del celebre violinista, presentato tra mille polemiche al Festival di Cannes.

Dopo la fine del fidanzamento con l’attore e regista tedesco, fu Tinto Brass a farla conoscere al grande pubblico affidandole la parte della protagonista nel film erotico Paprika (1991).

Dopo il giallo/erotico Spiando Marina ed il comico Saint Tropez – Saint Tropez (entrambi girati nel 1992), Debora Caprioglio cambiò totalmente registro e dal 1994, dopo aver recitato in un ruolo drammatico in Con gli occhi chiusi di Francesca Archibugi, decide di abbandonare l’immagine della ragazza prosperosa e sensuale.

Dopo Albergo Roma (1996), abbandona infatti il cinema per dedicarsi al teatro (al fianco di attori del calibro di Mario Scaccia, Franco Branciaroli, Mariano Rigillo e Corrado Tedeschi) e alla televisione, recitando in numerose miniserie e film TV.

Nelle ultime stagioni televisive ha partecipato alla Buona Domenica di Maurizio Costanzo su Canale 5, mentre su Rai 2 a Mezzogiorno in famiglia e alla quinta edizione del reality show L’Isola dei famosi.

Il 7 settembre 2008, all’età di 40 anni, si è sposata con l’attore e regista Angelo Maresca.

Nel 2010 ha deciso di impegnarsi in politica aderendo ad Alleanza di centro, il partito di Francesco Pionati, amico del marito. È stata nominata responsabile nazionale Cultura e Spettacolo del partito.