Es doctorà en Dret a la Universitat de Frankfurt (1956), i des del 1958 exercí primer a Berlin i més tard a Múnic. Impulsor del Manifest d’Oberhausen i del “nou cinema” alemany amb diversos curtmetratges, es dedicà més tard a la realització de llargmetratges amb un estil fred i intel·lectual i conreà sovint la temàtica política.
A partir del 1963, fou professor a l’Escola de Disseny d’Ulm i, juntament amb Edgar Reitz, dirigí el departament de disseny cinematogràfic, i el 1973, fou nomenat professor honorari a la Universitat de Frankfurt del Main.
El 1963 i el 1987 fundà les productores Kairos-Film i DCTP (Development Company for Television Program), respectivament. Lernprozesse mit tödlichem Ausgang (‘Processos d’aprenentatge amb resultat mortal’, 1973), una obra fonamental per a entendre la seva visió crítica sobre el cinema i la societat moderna, i que és clau de la literatura documental i l’estètica cinematogràfica de l’autor.
De les seves pel·lícules destaquen, entre d’altres, Abschied von Gestern (‘Adeu a l’ahir’, 1966, Lleó de Plata del Festival de Cinema de Venècia), Die Artisten in der Zirkus-kuppel: ratlos (‘Els artistes sota la carpa del circ: perplexs’, 1968, Lleó d’Or del Festival de Cinema de Venècia), Gelegenheitsarbeit einer Sklavin (‘El treball ocasional d’una esclava’, 1973), Der große Verhau (‘El gran desastre’, 1970), Willi Tobler und der Untergang der 6. Flotte (‘Willi Tobler i l’enfonsament de la 6a flota’, 1971), Der starke Ferdinand (‘Ferdinand el fort’, 1976, premi FIPRESCI del Festival de Canes), Die Patriotin (‘La patriota’, 1979) i el film col·lectiu Der Kandidat (1980). Posteriorment dirigí, Deutschland im Herbst (‘Alemania a la tardor’, 1978), sobre el terrorisme de la RAF, Macht der Gefühle (‘El poder dels sentiments’, 1983, Premi FIPRESCI al Festival de Cinema de Venècia), mostra del conflicte entre la raó i el sentiment, i Der Angriff der Gegenwart auf die übrige Zeit (‘L’atac del present sobre la resta del temps’, 1985).
Com a escriptor, és autor de novel·les i relats on descriu, sobre una base documental, esdeveniments de l’època nazi i de la darrera guerra mundial: Lebensläufe (‘Apunts biogràfics’, 1962), Schlachtbeschreibung (‘Descripció d’una batalla’, 1964), Neue Geschichten (‘Noves històries’ 1977), Vermischte Nachrichten (‘Notícies barrejades’, 1987). El 2000 publicà Chronik der Gefühle (‘Crònica dels sentiments’) que comprèn en dos volums Basisgeschichten (‘Contes bàsics’) i Lebensläufe (‘Biografies’) un recull de la seva obra literària publicada fins aleshores. També és autor de Die Lücke, die der Teufel lässt (‘La bretxa que deixa el diable’, 2003), una recopilació de 500 contes nous que tracten especialment els esdeveniments de l’11 de setembre de 2001, i Tür an Tür mit einem anderen Leben (‘Porta a porta amb una altra vida’, 2006), que recull 350 contes més.
Per la seva contribució a la literatura alemanya fou guardonat amb el Premi Georg Büchner (2003).