Céleste Brunnquell naît à Paris en 2002, d'un père architecte et d'une mère travaillant dans l'événementiel. Elle suit des cours au Théâtre de l'Atelier à Paris grâce auxquels elle est repérée par Sarah Suco. Elle est alors sélectionnée pour le rôle principal du film Les Éblouis, pour lequel elle est nommée au César du meilleur espoir féminin et remporte le prix d’interprétation féminine au Festival de Sarlat. On la retrouve ensuite aux côtés de Dominique Blanc, Laure Calamy, Doria Tillier et Jacques Weber dans L’Origine du mal de Sébastien Marnier.

En 2020, elle obtient le rôle d'une patiente, Camille, dans la série En thérapie, prénom qui était déjà celui de son personnage dans Les Éblouis.

En 2022, elle joue dans Fifi de Jeanne Aslan et Paul Saintillan, présenté en Compétition à Premiers Plans. En décembre 2023, elle était à l’affiche du film La Fille de son père d’Erwan Le Duc avec Nahuel Pérez Biscayart.