Точно неизвестно, во скольких фильмах она снялась. В разных источниках указывается пятьдесят и восемьдесят фильмов.
Вера Холодная родилась в Полтаве в семье учителя-словесника городской гимназии Левченко. В 1896 году, когда Вере было два года, семья переехала в Москву.
В 1910 году вышла замуж за юриста Владимира Холодного, у них было две дочери Евгения и Нонна.
Артистическую карьеру начала в любительской театральной студии, бросив балетную школу Большого театра.
С 1914 года снималась в кино, первая (эпизодическая) роль — в экранизации романа Льва Толстого «Анна Каренина» режиссёра Владимира Гардина.
В 1915 году снялась у Евгения Бауэра в картинах «Песнь торжествующей любви» и «Пламя неба». Эти роли принесли актрисе широкую известность, её называли «королевой экрана». За четыре года кинематографической жизни снялась в более чем 50 фильмах Евгения Бауэра, Владимира Гардина, Петра Чардынина, Вячеслава Висковского, Чеслава Сабинского («Миражи», «Жизнь за жизнь», «Тернистый путь славы», «Позабудь про камин, в нём погасли огни», «Молчи, грусть… молчи…», «Последнее танго» и др.).
Холодная создавала образы красивой печальной женщины, обманутой и непонятой. Каждая новая роль «королевы экрана» сопровождалась бурной овацией поклонников и почитателей невиданной ранее красоты.
В апреле 1918 года в составе киноэкспедиции киноателье Дмитрия Харитонова отправилась из Москвы в Одессу. Снималась на фирме «Мирограф», выступала с эстрадными номерами, иногда с Л. О. Утёсовым. Их зрителями бывали Г. Котовский и М. Винницкий (Мишка Япончик).
27 августа (9 сентября) с партнёром по картине «Последнее танго» Осипом Руничем прибыла в Екатеринослав. Прямо на вокзале студенты Горного института подняли на руки авто, в которое она села, и понесли по Екатерининскому проспекту. В Екатеринославе Вера задержалась на целый месяц. Выступала в городском Зимнем театре, купеческом клубе (Коммерческом собрании). А 3 ноября присутствовала на первом екатерининском балу в Потёмкинском дворце, данном в честь открытия Екатеринославского университета.
Скоропостижно скончалась 17 февраля 1919 года в возрасте 25 лет в Одессе. Отпевание проходило в Спасо-Преображенском кафедральном соборе при большом стечении народа. Её тело было забальзамировано и похоронено в часовне на Первом христианском кладбище Одессы, с тем чтобы в последующем перевезти его в Москву. Гроб с телом оставался до разрушения кладбища советской властью в 1933 году. В процессе разрушения кладбища тело актрисы пропало.
2 сентября 2003 года в Одессе на улице Преображенской, возле дома, где жила и скончалась Вера Холодная, ей поставлен памятник.
В подтверждение этой версии говорит донесение тайной разведывательной организации «Азбука» В. В. Шульгина в ставку А. И. Деникина в Екатеринодаре с немедленным докладом главнокомандующему от 21 февраля 1919 года: «Уморили красную королеву. Л. в замешательстве» (под Л., вероятно, понимается сотрудник франц. контрразведки, «французский одессит» Анри де Ланжерон). На что сам Шульгин на следующий день послал письменное распоряжение: «Обращаю внимание гг. сотрудников выбирать выражения».
Хроника событий, вероятно, была такова:
Красные: известный русский киноактёр Пётр Инсаров («Апостол») и петроградский чекист французского происхождения Жорж Де Лафар предлагают актрисе Вере Холодной добиться влияния на начштаба оккупационных войск на юге России Фрейденберга и завербовать (или купить) его, с целью прекращения французской оккупации юга России. 27 января 1919 года в Москву, на Лубянку, с курьером ушло донесение Лафара о Холодной:
Следующие два донесения Лафара в Москву были перехвачены белогвардейской разведкой «Азбука». Сразу после перехвата донесения, в котором Лафар отдельно писал о деятельности Холодной, она умерла — возможно, именно благодаря его донесению.
Внезапная смерть актрисы произошла 16 февраля 1919 года. После её смерти были арестованы и расстреляны контрразведкой почти вся одесская «Французская Иностранная коллегия» Жанны Лябурб, затем Николай Ласточкин, затем Жорж де Лафар. Но, возможно, планы красной разведки (подкуп Фрейденберга) были осуществлены ещё до всех этих событий.
О. Капчинский выдвигает версию о том, что влюблённый начштаба Фрейденберг был завербован красной разведкой, конкретно — Верой Холодной, в начале февраля 1919 года. Расследование его деятельности в Одессе это подтверждает. Например, белая одесская газета «Вечерний час» № 61 за 12 сентября 1919 года пишет о «чарующей, обаятельной королеве экрана»… Вере Холодной, "украшавшей одну из лож театра — кабаре в одесском «Доме артиста»… «прекрасной совратительнице. .. загипнотизировавшей того, в руках которого была власть и сила [Фрейденберга]», в результате чего союзники спешно эвакуировались из Одессы.