Fille du réalisateur Marco Pauly et de la scénariste Odile Barski, elle est la sœur de l'acteur et metteur en scène Rodolphe Pauly. En 2004 elle monte un groupe et accompagnée de Yarol Poupaud, Adan Jodorowsky, Michaël Garçon et Nicolas Ullmann, chante au House of Live. Ce concert en entrainant d'autres, son premier album Adrienne Pauly sort le 16 octobre 2006 chez Remark/Warner. Nommée aux Victoires de la musique dans les catégories « Album révélation de l'année » et « Artiste révélation de l'année ». Après une tournée et quelques collaborations (The Stranglers, Juliette Gréco), Adrienne reprend son parcours d'actrice avec notamment Claude Chabrol (Bellamy) et un premier rôle en 2010 dans un téléfilm de Rodolphe Tissot, La Tueuse. En 2011, elle tourne dans le téléfilm Mystère au Moulin-Rouge plusieurs fois rediffusé et dans lequel elle interprète un morceau d'Offenbach : On va courir, on va sortir, extrait de La Vie parisienne. En 2016, elle croise la route de Gaby Concato et Norman Langolff avec qui elle enregistre un deuxième album, À vos amours sorti en janvier 2018. Adrienne Pauly sort son nouveau clip entourée de Catherine Laborde en pompom girl. Son troisième album est en préparation.