Född den 28 september 1951 i Rom, dotter till en barnläkare, gjorde Silvia Dionisio sin debut i filmvärlden när hon var 14 år gammal i filmen Darling (1965, John Schlesinger). 1967 vann hon skönhetstävlingen Miss Teenager. Efter några "musicarelli"-filmer, där hon träffade regissören Ruggero Deodato (som hon gifte sig med den 5 december 1971), fick hon sin första huvudroll i filmen "En flicka som heter Jules" (La ragazza di nome Giulio) från 1970. Hon hade en son (Saverio Deodato Dionisio, senare skådespelare), och skilde sig sedan 1979. 1975 var hon stjärnan i filmen "Ondata di piacere" (regisserad av hennes make Deodato) som gjorde henne till en av periodens vackraste och mest eleganta erotiska ikoner. I slutet av 1970-talet spelade hon i flera actionfilmer ("polizieschi"). Hon avslutade sin filmkarriär 1981 med thrillern "Murder Obsession".