Simona Valli nació el 13 de octubre de 1972 en Roma, Italia. Creció en un entorno familiar tradicional, pero desde muy joven mostró una personalidad independiente y curiosa. Tras completar la educación secundaria, trabajó brevemente en una tienda de ropa mientras exploraba el mundo del modelaje. Su físico natural y su desparpajo frente a la cámara la llevaron a participar en sesiones de fotos eróticas para revistas italianas a principios de los años 90.
En 1993, con 21 años, Simona Valli dio el salto al cine para adultos. Su primera escena fue con la productora italiana Video Record, dirigida por el legendario director Mario Salieri. Gracias a su energía genuina y su capacidad de conectar con la cámara, rápidamente llamó la atención del mercado europeo. En sus primeros dos años grabó más de una decena de películas, muchas de ellas ambientadas en escenarios italianos clásicos, como villas toscanas o palacios romanos.
A mediados de los 90, Simona Valli se mudó temporalmente a Los Ángeles para trabajar con grandes estudios estadounidenses como Wicked Pictures y Vivid. Allí colaboró con directores de renombre y actores como Rocco Siffredi. Su estilo natural y su disposición a explorar diferentes géneros —desde el glamour hasta el contenido más explícito— la convirtieron en una figura habitual de las listas de ventas. En 1998 recibió su primer premio internacional: el Ninfa a la mejor actriz revelación en el Festival de Cine Erótico de Barcelona.
Tras una década de carrera intensa, Simona Valli decidió reducir su ritmo laboral a principios de los 2000. Regresó a Italia y trabajó como productora ejecutiva en algunas películas de corte artístico. En 2005 anunció su retiro definitivo de la actuación, aunque siguió vinculada al sector mediante colaboraciones puntuales en cástines y asesoría de imagen. Durante este periodo también se dedicó a la escritura, publicando una autobiografía titulada La mirada de una estrella, donde repasa sus vivencias dentro y fuera del plató.
Simona Valli ha mantenido un perfil bajo en los últimos años. Reside en una villa en las afueras de Roma, donde cultiva un huerto e imparte talleres de expresión corporal para actrices noveles. Se sabe que tiene una hija, nacida en 2007, y que nunca ha querido relacionar su vida familiar con su pasado profesional. En entrevistas recientes ha declarado sentirse orgullosa de su carrera, pero también agradecida por haber podido dejarla en el momento adecuado. Ocasionalmente asiste a convenciones de coleccionistas y eventos de nostalgia del cine adulto, donde es recibida con cariño por sus seguidores.