À douze ans, en 2001, Clémence rencontre Johnny Hallyday qui enregistre avec elle la chanson On a tous besoin d’amour qui connaît le succès en France, atteignant la quatrième place du Top 50 en décembre 2001[1].
Elle est une des artistes figurant sur le single de 2002Un seul mot d'amour aux côtés de Nuno Resende, Pino Santoro et Philippe d'Avilla[2]. Il atteint la 48e place du classement français et la 20e place du classement belge des meilleures ventes[3].
En 2005, Clémence Saint-Preux interprète en duo avec Jean-Baptiste Maunier le single Concerto pour deux voix. Le titre est une adaptation de Concerto pour une voix, composé par son père Saint-Preux en 1969. Fin 2005, Clémence Saint-Preux sort un premier single en solo, « Sans défense », puis en 2006 sort son deuxième titre solo « La vie comme elle vient ».
En 2011, elle joue dans une production cinématographique franco-anglo-chinoise, Perfect Baby aux côtés de Jane March.
En 2015, elle participe à la saison 4 de l'émission The Voice : La Plus Belle Voix mais n'est pas retenue lors des auditions à l'aveugle, au cours desquelles elle interprète la chanson Les Passantes de Georges Brassens[4].
