Michèle Mouton maakte haar debuut in de autosport in 1974 als navigator, maar zat al snel zelf achter het stuur van een Alpine-Renault A110. In 1975 won zij de 2-liter prototype klasse van de 24 uur van Le Mans.
In 1977 keerde ze terug in de rallysport en won een jaar later de Tour de France Automobile. In 1981 tekende zij bij Audi Sport en won met een Audi Quattro de Rally San Remo.
In 1982 finishte zij achter Walter Röhrl als tweede in het World Rally Championship. Omdat Audi vier toprijders had in 1984, werd Michèle Mouton niet meer bij elke WRC rally ingezet.
In 1985 won zij de Pikes Peak heuvelklim in de VS en zij verhuisde het jaar daarop naar Peugeot en won het Duitse Rallykampioenschap, maar stopte korte tijd later met rally rijden.
Michèle Mouton is vanaf de oprichting in 2010 President van de FIA Commission Women in Motorsport.
