Au terme d’études en philosophie et en cultures latino-américaines, elle s’oriente vers le travail du verre, de la céramique et du dessin à la HEAR, Haute école des arts du Rhin de Strasbourg, et fait évoluer cette attention à la matière vers l’art vidéo, le cinéma, l’art numérique et sonore au Fresnoy, Studio National des Arts Contemporains.
Au nombre des motifs qui jalonnent sa production, le fantôme - histoires cachées ou tues, résurgences de formes dans l’obscur - révèle des formes d’animisme, de croyances et magies des territoires qu’elle sonde, de la Norvège au Mexique, de la Pologne à l’Argentine, et donne la parole aux vivants qui les habitent au sein d’une démarche qui emprunte tant à une sorte d’hypertrophie synesthésique prêtée au paysage comme dans son premier film Focus On Infinity, qu’à l’analyse ethnographique - terrain, interviews, rencontres d’experts. Le voyage, et le déplacement qu’il applique aux corps et au regard, est le principe actif si ce n’est le continuum méthodologique de Mathilde Lavenne qui s’en remet à la sérendipité des rencontres pour acter le passage de la nébuleuse de recherches 360° (littérature, philosophie, histoire des sciences et technologies...) à la forme finale d’un film ou d’une installation.
"Se séparer de la nature pour la comprendre", formule prononcé par un physicien dans le film Solar - est peut-être ainsi la clé de voûte du travail de Mathilde Lavenne et une clé de compréhension de son emploi des technologies de captation qui laissent le réel nouer ses propres liens, contaminer l’image, en distendre les potentiels et aboutir à de nouveaux vocabulaires filmiques.
Son travail est sélectionné dans de nombreux festivals internationaux, dont le Festival International du film de Rotterdam aux Pays Bas, le festival du film de Tampere en Finlande, le Festival international du court-métrage d'Uppsala en Suède. Finaliste du G2 Green Earth Festival à Venice, Californie, elle est récompensée du prix du meilleur court-métrage expérimental au Ann Arbor Film Festival (USA). En 2018, elle reçoit le prix Golden Nica du Festival International Ars Electronica, en Autriche, avant de rejoindre la Casa de Velazquez, Académie de France à Madrid.
