Родилась 5 ноября 1964 года в Амстелвене, Нидерланды. Переехала в начале своей модельной карьеры в США, где работала на Дом моды Ива Сен-Лорана, одновременно обучаясь актёрскому искусству в Колумбийском университете. Первые её появления на экране были связаны с телевидением: Фамке была приглашённой актрисой на сериалах «Звёздный путь: следующее поколение» и «Мелроуз-Плейс». После нескольких оставшихся незамеченными ролей на большом экране Янссен появляется в роли противницы Джеймса Бонда в фильме «Золотой глаз». Роль одержимой насилием русской убийцы Ксении Онатопп, а также всемирный успех картины Мартина Кэмпбелла принесли актрисе первую громкую известность. Смерть её героини Ксении Онатопп в фильме «Золотой глаз» считается одной из самых знаменитых киносмертей.

После участия во франшизе об Агенте 007 Фамке снялась в нескольких голливудских фильмах, прошедших в прокате с переменным успехом: «Подъём с глубины», «Факультет» (режиссёр Роберт Родригес), «Не говори ни слова» (Фамке играла в нём с Майклом Дугласом), «Дом ночных призраков», «Игра в прятки» (с Робертом Де Ниро) и других. Кроме того, актриса сыграла небольшую роль в богатом на звёздное присутствие фильме Вуди Аллена «Знаменитость». Однако главным её киноуспехом считается участие в экранизации популярного комикса «Люди Икс»: Фамке сыграла во всех трёх сериях мутанта Джин Грей (в третьей, заключительной серии — под именем Тёмный Феникс). Её героиня обладает уникальными телекинетическими и телепатическими способностями, погибает во второй серии, однако воскресает в тёмном обличье в заключительной части трилогии.

Была заявлена на роль злодейки Серлены в сиквеле фильма «Люди в чёрном», а также на роль Терминатрикс в «Терминатор 3: Восстание машин».

Фамке продолжает работать и на телевидении. Во втором сезоне популярного сериала о пластических хирургах «Части тела» она сыграла роль Авы Мур — соблазнительного персонального тренера, искусно манипулирующего сыном одного из главных героев фильма. Публика была в шоке от истории героини Янссен: Ава оказалась мастерски прооперированным мужчиной. Фамке получила самые лестные отзывы за эту роль от критиков и телезрителей.

В 2006 году Фамке Янссен снялась в третьем фильме о мутантах «Люди Икс: Последняя битва», а также в военной драме The Four Saints и комедии The Treatment. Кроме того, Фамке участвовала в звёздном составе комедии The Ten, рассказывающей десять историй, основанных на десяти христианских заповедях (премьера фильма состоялась в 2007 году).

В 2011 году состоялся дебют Фамке в качестве режиссёра в фильме-драме «Плохая мамочка», в котором сыграли такие звёзды, как Милла Йовович, Билл Пуллман и Марсия Кросс. В этом фильме она также была автором сценария и продюсером.

Личная жизнь

С 1995 по 2000 год была замужем за режиссёром и сценаристом Кипом Уильямсом. C 2006 года состоит в отношениях с продюсером и сценаристом Коулом Фрейтсом.

У Янссен есть пёс, бостон-терьер по кличке Ликорис, рождённый в 2001 году.