Clotilde Vautier entre à l’école des beaux-arts du Mans en 1957 puis poursuit ses études à celle de Rennes à partir de 1959. Elle obtient le diplôme national de peinture à Paris en juillet 1962. C’est à l’école des beaux-arts de Rennes qu’elle rencontre son futur mari, Antonio Otero, issu d’une famille républicaine espagnole réfugiée en Bretagne. De leur mariage naissent, en 1962 et 1963, deux filles, Isabel et Mariana Otero, l’une comédienne, l’autre cinéaste. Dès 1962, elle expose régulièrement dans des galeries de Rennes et de Bretagne et reçoit plusieurs prix dans diverses manifestations artistiques. Elle réalise, en 1966, une fresque pour le café Les Variétés, à Rennes, conservée aujourd’hui au Centre culturel de la Forge, à Saint-Grégoire (Ille-et-Vilaine). En 1967, elle obtient la deuxième place au concours de la Casa de Velazquez, avec des appréciations très élogieuses du jury. C’est à cette époque qu’une galerie de Paris la remarque et expose plusieurs de ses toiles.

Son décès en mars 1968, suite à un avortement clandestin, vient mettre fin à une carrière en plein essor. Le film de Mariana Otero, Histoire d’un secret (2003), dévoile ce qui fut le destin de nombreuses femmes à cette époque et la beauté de cette œuvre interrompue, œuvre audacieuse où les nus féminins, dans les modelés de l’ombre et de la lumière, ont une présence charnelle à la fois douce et forte. Cette même force, cette même vibration du trait et de la couleur anime portraits, paysages, natures mortes, toute cette production d’une variété et d’une abondance étonnantes en si peu de temps de vie. Un livre, Clotilde Vautier, où est reproduit la totalité de son travail, paraît en 2004 (rééd. 2010) et de nombreuses expositions sont organisées dans diverses villes de France parmi lesquelles deux à Paris, dont une à l’Espace des femmes. Un collège de Rennes a pris son nom, qui a été également attribué à une rue d’un nouveau quartier. Le musée des Beaux-Arts de Rennes a acquis, en 2016, les quatre dessins préparatoires aux Tricoteuses.