1. A partire dalla stagione 1995-96 le statistiche di club si riferiscono ai soli campionati maggiori professionistici di Lega Il simbolo → indica un trasferimento in prestito
Iniziata casualmente al rugby a 16 anni durante un programma scolastico obbligatorio, fu tesserata quasi subito e a 18 anni entrò nel Romagnat[1]; il 29 ottobre 2011 esordì in Nazionale francese a Riom (vittoria 32-0 contro l'Italia).
Ancora contro l'Italia fu l'esordio di Trémoulière nel Sei Nazioni nell'edizione 2012; con la sua Nazionale ne vinse l'edizione del 2014.
Nel 2017 passò al Rennes, dopo 7 stagioni al Romagnat[1], ma dal 2019 è tornata a Clermont-Ferrand[3].
Nel 2018 Trémoulière fu eletta miglior giocatrice dell'anno dalla giuria di World Rugby[4].
Due anni più tardi ricevette il premio speciale, sempre di World Rugby, di miglior giocatrice del decennio 2011-2020[5].
Nel 2022 ha ricevuto la convocazione nella rosa francese per la Coppa del Mondo 2021 in Nuova Zelanda, terza personale consecutiva[6].
Alla vigilia del Sei Nazioni 2023, Trémoulière annunciò il suo ritiro internazionale dopo 12 anni per poter seguire l'attività agricola familiare a Brioude, in Alta Loira[7]; l'ultima partita, la settantottesima, è stata una sconfitta a Twickenham 33-38 contro l'Inghilterra.