Manuelle Gautrand obtient en 1985 son diplôme d'Architecte DPLG à l'École nationale supérieure d'architecture de Montpellier ; elle travaille ensuite pendant plusieurs années auprès de différentes agences d’architecture. En 1991, elle crée son agence d’architecture, à Lyon, puis à Paris en 1994.
Elle a assuré quelques enseignements à l'école spéciale d'architecture de Paris, à l'École nationale supérieure d'architecture Paris-Val-de-Seine et à l’étranger. En 2017, elle devient la première femme lauréate du prix européen pour l'architecture.