Клодия была третьей дочерью Аппия Клавдия Пульхра, консула 79 до н. э., и Цецилии Метеллы Балеарики Младшей. В семействе Пульхров всего было не менее шести детей: известны Аппий Клавдий Пульхр, Клавдия Пульхра Прима (первая), Гай Клавдий Пульхр, Клавдия Пульхра Секунда (вторая), Клодия Пульхра Терция (третья) и Публий Клодий Пульхр.
В юном возрасте была выдана замуж за Лукулла, который дал ей развод около 66 до н. э. после трений с её братом Публием в Африке.
Вторым её мужем был Квинт Цецилий Метелл Целер, консул 60 до н. э. Брак их не был счастливым, поскольку Клодия подозревалась в измене с женатыми мужчинами и даже рабами. Клодия обвинялась также в пьянстве и трате денег на играх и ставках. Её муж скончался при загадочных обстоятельствах в 59 до н. э. Клодия подозревалась в том, что отравила его.
Самым близким другом Клодии был её брат, Публий Клодий Пульхр, отец будущей первой жены Октавиана, Клодии Пульхры, названной так в честь её тетки. Ходили слухи, что Клодия и Клодий состояли в преступной связи и что он был её первым мужчиной. В 62 до н. э. произошёл примечательный инцидент, о котором говорил весь Рим: в женском платье Клодия провела своего брата на Таинства Доброй Богини, происходившие в доме Цезаря. Документальную запись об этом можно прочитать в «Жизнеописании Цицерона» Леонардо Бруни Аретино. Этот эпизод описывается также в «Мартовских идах» Уайлдера.
После смерти Цецилия Метелла Клодия остаётся вдовой с приличным состоянием. Она завязывает несколько романов, в том числе, как предполагают, с молодым поэтом Катуллом, а также, как было широко известно, с его другом, Марком Целием Руфом.
Катулл написал несколько любовных поэм. В основном они посвящены его любви к вероломной и непостоянной женщине по имени Лесбия, которую с середины XIX века принято считать Клодией Пульхрой. В настоящее время эта теория зиждется на портретном описании Клодии у Цицерона, имеющим параллели с описанием Лесбии у Катулла. Однако существует большое количество противников такого трактования, считающих, что Лесбия не имеет под собой никакого реального прототипа вообще. (Подробно о проблемах отождествления см. статью Лесбия.)
Её роман с Целием стал известен, разразился скандал. В 56 до н. э. Клодия разрывает с Целием Руфом, после чего сразу же обвиняет его в попытке отравления. Такое обвинение могло стоить Целию жизни. В суде интересы Клодии представлял её брат, а интересы Целия — Цицерон, для которого это дело имело огромное значение, поскольку Клодий Пульхр был его злейшим политическим противником.
Защиту Цицерон построил самым жёстким образом. Сохранилась его блестящая речь в защиту Целия («Pro Caelio»). В этой речи, среди прочего, Цицерон обвиняет Клодию в разврате и пьянстве, а также в инцесте со своим братом. Одно из самых язвительных мест речи выглядит так:
Цицерон обвинил Клодию в том, что она принесла бесчестие своей семье, а также заклеймил её тем, что она является Медеей с Палатина. Дело в том, что жена Цицерона — Теренция — постоянно подозревала, что и сам Цицерон находится в связи с Клодией.
Клодия у Цицерона предстает родовитейшей римской шлюхой, оскверняющей своим необузданным развратом священную память великих предков, в особенности же легендарной весталки и доблестного Аппия Слепого, от лица которого Цицерон — как бы вызвав на суд его дух из царства мёртвых — возглашал, обращаясь к Клодии:
Дело Целия Клодия проиграла. Молодой человек был оправдан. После этого нет практически никакой информации о Клодии. Известно только, что в 44 до н. э. она была ещё жива.
В современном Риме, недалеко от палаццо Корсини (район Трастевере), туристам показывают место на улице Лунгаре, где — по преданию — и жила Клодия.
Клодия упоминается в нескольких произведениях: