Armelle Deutsch est une actrice française née le 22 février 1979 à Martigues (Bouches-du-Rhône).

Elle grandit à Rognac. À l'âge de 13 ans, elle rejoint une troupe de théâtre "Le Théâtre d'Astroméla", pour le Forum des Jeunes et de la Culture à Berre-l'Étang, a joué quelques pièces, sous la mise en scène de Akel Akian, metteur en scène à Marseille.

À l'âge de 18 ans, elle s'inscrit au Cours Florent à Paris.

Sa première apparition remarquée au cinéma est celle de la secrétaire de Michèle Laroque dans le film de Francis Veber, Le Placard (2001). Après avoir accumulé les seconds rôles, elle décroche en 2004 un rôle majeur dans la comédie Nos amis les flics réalisée par Bob Swaim.

La même année, elle devient l'héroïne de la série télévisée Élodie Bradford.

Elle est l'épouse depuis juin 2010 de l'acteur Thomas Jouannet.