Nata il 21 giugno del 1978 a Roma, Valentina Pace debutta nel 1997 come la Ballerina di Siviglia nel programma “Macao” di Gianni Boncompagni.
Abbandonati gli studi universitari, studia recitazione con Beatrice Bracco e, in seguito, con Giulio Scarpati.
Nel 1999 interpreta il ruolo di Virginia Castellano nella miniserie tv in due puntate, “Morte di una ragazza perbene”, diretta da Luigi Perelli e trasmessa da Raiuno; l'anno successivo partecipa alla miniserie di Raidue “Giochi pericolosi”, regia di Alfredo Angeli.
Nel 2001 è tra i protagonisti del film thriller “Prigionieri di un incubo”, regia di Franco Salvia, ed ha il ruolo di Giulia nel film “South Kensington” di Carlo Vanzina.
Nel 2002 ritorna in TV, interpretando il ruolo di Anna nella miniserie in sei puntate in onda su Canale 5 “Ma il portiere non c'è mai?”.
Dal 2002 è nel cast della soap opera di Raitre, “Un posto al sole”, dove interpreta il ruolo di Elena Giordano. Nel 2005 interpreta il ruolo di Anna nel film “L'uomo spezzato”, regia di Stefano Calvagna.
Nel 2006 prende parte a “Un posto al sole: Cercasi Elena disperatamente”, versione estiva della soap opera di Raitre.
Nel 2007 appare nel ruolo di Paola nella serie tv “Carabinieri”. Nello stesso anno gira la miniserie in otto puntate, “Rivombrosa - Vent'anni dopo”, regia di Stefano Alleva, dove interpreta il ruolo di Emilia Radicati.