Claudia Michelsen zählt zu den renommiertesten deutschen Schauspielerinnen. Die gebürtige Dresdnerin erhielt ihre Ausbildung an der Hochschule für Schauspielkunst „Ernst Busch“ in Berlin. Ein erstes Engagement bekam sie an der Berliner Volksbühne. 1991 engagierte sie Jean-Luc Godard für „Allemagne neuf zero“, 1995 wurde sie für ihre Rolle im Fernsehspiel „Das schafft die nie“ mit dem Max-Ophüls-Preis als beste Nachwuchsschauspielerin ausgezeichnet. Es folgten zahlreiche Kino- und Fernsehfilme. 1996 spielte sie unter der Regie von Heinrich Breloer in „Das Todesspiel“, übernahm 2000 die Hauptrolle im Kinofilm „Drei Chinesen mit dem Kontrabass“, spielte in „Der Tunnel“ (2001) und war in „Der Anwalt und sein Gast“ (2003) zu sehen. Mit Regisseur Peter Keglevic drehte sie unter anderem „Das Kanzleramt“ (2005), worin sie als außenpolitische Beraterin auftrat, und „Blackout“ (2006).

Viele Rollen spielte Claudia Michelsen in der Krimiserie „Tatort“, dann als Hauptkommissarin Doreen Brasch im Magdeburger „Polizeiruf 110“, bleibt aber auch dem Kino treu, wo sie etwa in „Paulas Geheimnis“ (2006), „Honig im Kopf“ (2014) und „In einem Land, das es nicht mehr gibt“ zu erleben war. Für ihre Rolle als Bettina Kramer in „12 heißt: Ich liebe dich“ wurde sie 2008 sowohl für den Deutschen Fernsehpreis als auch für die Goldene Kamera als „Beste deutsche Schauspielerin“ nominiert. 2009 spielte sie in Sönke Wortmanns Kinofilm „Die Päpstin“ und verkörpert seit 2009 die Kommissariatsleiterin Ann Gittel in „Flemming“. In der Reihe „Bloch“ überzeugte sie 2010 in der Folge „Die Geisel“. Für ihr herausragendes Spiel in dem ARD-Fernsehzweiteiler „Der Turm“ wurde sie mit dem Hessischen Filmpreis, der Goldenen Kamera und dem Grimme-Preis ausgezeichnet.

Claudia Michelsen macht zudem Lesungen und spricht sehr erfolgreich Hörbücher ein. Sie unterstützt seit Jahren die Kindereinrichtung Arche in Meißen.