Хлоя Стивенс Севиньи родилась в городе Спрингфилд, Массачусетс, а выросла в городе Дарьен, Коннектикут. Её родители, мать Жанин Малиновски и отец Х. Давид Севиньи, воспитывали девочку в строгой римско-католической манере. В 18 лет она переехала в Нью-Йорк, в собственную квартиру в Бруклине, и ещё до начала карьеры в кино получила известность как модель. В 1993 году её заметил в компании скейтеров менеджер журнала «Sassy», лицом которого она вскоре стала.

В начале 1990-х годов, живя в Нью-Йорке, Хлоя знакомится с молодым сценаристом Хармони Корином. Дружба с ним привела её в картину «Детки», соавтором сценария которой являлся Корин. Севиньи сыграла девочку-подростка Дженни, которая узнает, что она — ВИЧ-инфицированная. Первоначально роль Дженни должна была играть профессиональная актриса Миа Киршнер, но продюсерам показалось, что Севиньи больше подходит на эту роль. За откровенное отображение подростковой сексуальности и употребления ими наркотиков этот фильм получил прокатный статус NC-17.

За этим последовала небольшая роль в режиссёрском дебюте Стива Бушеми «Под сенью крон» в 1996 году. В 1997 году в фильме «Гуммо» Хлоя выступила не только как актриса, но и как художник по костюмам. Фильм рассказывает о неблагополучной жизни обитателей провинциального городка, о проблемах наркомании, психических заболеваний и мыслей о суициде. Картина была столь же спорной, как и дебют Севиньи, и также получила статус NC-17. В 1998 году снялась в триллере «Пальметто», где её партнёрами были Вуди Харрельсон и Элизабет Шу.

Затем последовала главная роль в фильме «Последние дни диско» режиссёра Уита Стиллмана. Картина подробно описывает взлёт и падение клубной культуры Манхэттена в начале 1980-х годов.

Севиньи также выступала в театре, снималась в клипе Бека «Gamma Ray» (Daft Arts Version). С 2006 года выпускает свою линию винтажной одежды.

В январе 2020 года стало известно, что Севиньи и её бойфренд, галерист Синиша Макович, ожидают рождения первенца^[6]. 2 мая 2020 года у них родился сын, Ваня Севиньи Макович^[7][8].