Le sujet de recherche abordé dans cette thèse concerne le problème de l'énergie sombre en cosmologie, cette forme d'énergie encore non-identifiée qui domine actuellement la dynamique de notre univers. Nous considérons l'éventualité que ce soit une modification non-locale de la théorie de la Relativité Générale qui soit à l'origine de cet effet. Inspirés par la théorie de gravité massive, nous construisons des théories non-locales dans lesquelles la gravité peut avoir une masse mais où l'invariance sous difféomorphismes n'est pas brisée. Nous nous focalisons sur la cosmologie de ces théories et les confrontons à certaines contraintes observationnelles. Sur un plan plus théorique, nous nous attardons également sur les subtilités de la théorie des champs non-locale, en clarifiant certains malentendus sur la question de stabilité.