Graduat en ciències polítiques, col·laborà en diverses publicacions. El 1967 es traslladà a Londres on, dos anys després, fundà el grup còmic Monty Python, amb el qual realitzà la sèrie televisiva Monty Python’s Flying Circus (1969-72), edità llibres i creà les seqüències d’animació d’alguns films. El 1972 codirigí amb Terry Jones el llargmetratge Monty Python and the Holy Grail (1974), dotat d’un inconfusible humor.
Ja en solitari i amb un estil cada cop més personal realitzà els films Jabberwocky (1977), Time Bandits (1981), Brazil (1985), The Adventures of Baron Munchhausen (1988), The Fisher King (1991, Lleó de Plata del Festival de Venècia), Twelve Monkeys (1995), Fear and Loathing in Las Vegas (1998), The Brothers Grimm (2005), Tideland (2005, premi FIPRESCI del Festival de Sant Sebastià), The Imaginarium of Doctor Parnassus (2009), The Zero Theorem (2013) i The Man Who Killed Don Quixote (2918), que s’estrenà vint anys després que el director plantegés el projecte inicial per diversos problemes de producció que n’impediren successivament el rodatge.