Cassandre Berthon begann bereits im Alter von vier Jahren mit dem Geigenunterricht am Konservatorium von Marseille und nahm im Alter von 16 Jahren den ersten Gesangsunterricht. Nach erfolgreicher Teilnahme an nationalen und internationalen Gesangswettbewerben entschied sie sich im Alter von 18 Jahren für eine professionelle Karriere als Sängerin.

Seit sie 20 Jahre alt ist tritt sie auf zahlreichen Theater- und Festivalbühnen auf, u.a. Opéra Comique de Paris, Capitole de Toulouse, Grand Théâtre de Bordeaux, die Opernhäuser von Lyon, Marseille, Nizza, Antwerpen und Gent, Lüttich, Lausanne, Frankfurt, Karlsruhe, Halle, Köln, Düsseldorf und wurde von den renommiertesten Operhäusern eingeladen, wie Opéra national de Paris, Théâtre des Champs Elysées, Royal Opera House Covent Garden, Concertgebouw Amsterdam, Grand Théâtre de Genève, Opéra de San-Francisco, New York-City-Opera sowie vom Festivalvon Aix-en-Provence, den Salzburger Oster- und Sommerfestivals und dem Savonlinna Festival.

Zu den prägenden Rollen ihrer Karriere zählen Cherubino (Nozze di Figaro), Zerlina (Don Giovanni), Susanna (Nozze di Figaro), Iphigénie en Aulide, die Titelpartie von Véronique, Enfant (Ravel – L’Enfant et les Sortilèges), Massenets Cendrillon, Gilda (Rigoletto) und Partien wie Octavie in Massenets Cléopâtre, Henriette de France (I Puritani), und Crobyle (Thais).

Cassandre Berthon ist auf mehreren Aufnahmen zu hören, darunter „Celebrating Offenbach“ das vom Label „Opera Rara“ veröffentlicht wurde, „Charpentier & Molière: Hommage Pastoral au Roi Soleil“ mit dem Ensemble Amarillis und „L’Etranger“ von Vincent Dindy (Festival in Montpellier) mit ihrem Mann Ludovic Tézier in der Rolle der Vita. Zudem liegen folgende  DVD-Veröffentlichungen vor: Orphée aux Enfers (Opéra de Lyon), L’incoronazione di Poppea (Festival d’Aix) und Le nozze di Figaro (Opéra national de Paris).

Zu den Höhepunkten der jüngeren Vergangenheit gehören ein Liederabend mit Ludovic Tézier in der Pariser Salle Gaveau, Rigoletto und Massenets Manon (Pousette) an der Opéra national de Paris, Thaïs in Montecarlo, Il trovatore am Teatro Real in Madrid sowie Thais in Paris und ein Gala-Abend beim Savonlinna Festival.

Zukünftige Engagements führen sie an die Opéra Bastille in Paris, Teatro Real Madrid, Teatro di San Carlo Neapel und ans Liceu in Barcelona.