Son nom restera à jamais associé à celui de la Nouvelle Vague, mouvement du cinéma français sur lequel il a régné aux côtés de François Truffaut notamment.

«À bout de souffle», son premier film, sorti en 1960, a révélé Jean-Paul Belmondo et Jean Seberg. Il a ensuite fait tourner Anna Karina dans ses films iconiques des années 60: «Le Petit Soldat», «Une femme est une femme», «Bande à part», «Pierrot le fou»…  Ils ont formé un couple entre 1961 et 1967.

Plus discret pendant les années 2000, le réalisateur avait fait un retour remarqué au Festival de Cannes, en 2014, avec «Adieu au langage», reparti avec le Prix du jury. Son dernier film, «Le Livre d’images» a remporté une Palme d’or spéciale en 2018.

Très apprécié aux États-Unis, le réalisateur a reçu un Oscar d’honneur en 2010.