As inclinações artísticas de Clémentine-Hélène Dufau tornaram-se aparentes em tenra idade. Condenada pela doença a ceder ao ócio, ela decidiu fazer desenhos e fazer bom uso do seu tempo forçado deitado. O seu talento provou ser tão bom que ela foi capaz de fazer estudos de arte assim que se assegurou que as suas irmãs fossem casadas e ela não podia ser um fardo financeiro para os seus pais. Em 1893, aos 24 anos, a pintora estreou-se com o quadro "Ricochets" no Salão de Paris, onde expôs regularmente a partir de então. Na pintura, ela mostrou crianças a brincar junto à água com uma pincelada de confiança e insinuou o seu potencial posterior através de uma mistura hábil de Impressionismo e Realismo. Em 1898, uma subvenção de 4.000 francos permitiu-lhe viajar por Espanha, Bélgica e Países Baixos, de que desfrutou durante um ano inteiro e que a levou à linguagem formal da Art Nouveau. Como muitos pintores Art Nouveau, ela concebeu entusiasticamente postais para a Feira Mundial em Paris, que teve lugar em 1900.

Nos anos que se seguiram, foi uma das principais pintoras da capital francesa. Em 1905, por exemplo, foi encarregada de decorar a Salle des Autorités da Sorbonne, que pintou com alegorias dos campos da astronomia e da matemática, com alegorias da zoologia e da geologia, e com os temas excitantes da radioactividade e do magnetismo. Entre 1906 e 1912, decorou a Villa Arnaga privada do poeta Edmond Rostand, que ficou famoso em 1897 com Cyrano de Bergerac, na cidade de Cambo-les-Bains, no sul da França, com retratos de personalidades de grande formato, entre outras coisas. Foi aqui que Dufau entrou em contacto com o filho mais novo de Edmond, Maurice, que, embora ainda não tivesse idade e orientação homossexual, adorava apaixonadamente após a morte da sua própria mãe, tendo desencadeado nela uma depressão grave. Apesar destes problemas privados, Dufau também se tornou conhecido internacionalmente e participou, por exemplo, no X. Em 1909, por exemplo, participou na X. Exposição Internacional de Arte no Palácio Real de Vidro em Munique e na exposição Kunst der Frau (Arte da Mulher), que foi organizada pela Secessão de Viena. Em 1909 foi mesmo nomeada Cavaleiro da Legião de Honra. Durante a Primeira Guerra Mundial, que foi uma experiência drástica para muitos artistas, Dufau criou cartazes de propaganda em nome do Estado. Em 1930, foi co-fundadora da Société des Femmes Artistes Modernes (FAM), que proporcionou um abrigo para mulheres artistas de várias origens e idades.

Quando ela morreu empobrecida de cancro do estômago em 1937 e foi enterrada num cemitério parisiense para os pobres, o seu trabalho já tinha sido esquecido. Nascida em 1869, viveu uma vasta gama de movimentos artísticos. Começando pelo Impressionismo e Realismo, através do estilo de pintura decorativa da Art Nouveau, ilustrações marcantes no contexto da Primeira Guerra Mundial, até ao início do Modernismo Clássico. Como muitos artistas do período entre as guerras mundiais, foi-lhe negado o seu grande avanço. Só nos anos 90 é que o seu trabalho foi redescoberto e desde então tem sido devidamente apreciado.