A causa de la persecució política a què era sotmès el seu pare, als 19 anys anà a París, on estudià mentre treballava per mantenir-se. Inscrit a l’Institut des Hautes Études Cinématographiques (IDHEC), fou ajudant de Jacques Demy i René Clément.
Es convertí aviat en el màxim exponent del cinema polític dels anys seixanta amb Z (1968), sobre la dictadura grega, film que fou seguit per L’aveu (1970), una denúncia de l’estalinisme, État de siège (1972), sobre la situació uruguaiana, i Section spéciale (1975), sobre els tribunals de Vichy, pel qual rebé el premi al millor director a Canes.
Després d’una incursió en el terreny intimista i sentimental amb Clair de femme (1979), el 1982 dirigí Missing, sobre el cop d’estat a Xile del 1973, film guardonat a Canes el 1982 i l’any següent amb un Oscar al millor guió; Hanna K (1983), sobre Palestina; Conseil de famille (1986); Betrayed (1988), una denúncia del racisme; Music Box (1989), un al·legat contra el nazisme premiat amb l’Os d’Or al Festival de Berlín de 1990; Mad City (1997), Amen (2002), una polèmica denúncia de la passivitat del Vaticà davant l’Holocaust que fou guardonada amb un premi César al millor guió el 2003; Le couperet (2005), crítica de certs aspectes del liberalisme econòmic, Eden à l’Ouest (2009), sobre la immigració il·legal, Le capital (2012), sobre la crisi financera Adults in the Room (2019), basada en el llibre de títol homònim, de Ianis Varufakis, sobre la crisi financera del 2010 i el rescat grec del 2015 i Le dernier souffle (2024), on reivindica el dret a una mort digna.
Ha actuat en alguns films (Enredando sombras, 1998, d’E. Aray i F. Birri). El 2010 rebé el premi Terenci Moix per la seva trajectòria. L’any 2017 rebé el Premi Internacional Catalunya.