Ha esordito come assistente alla regia, poi come montatore per Alain Robbe-Grillet. Il suo primo lungometraggio, L'An 01, è del 1973.
Molti suoi film, intimi e personali, sono caratterizzati da un'attenzione particolare verso l'infanzia, la complessità dei sentimenti e i rapporti di classe. Ha scelto come protagoniste delle sue opere diverse giovani attrici che in seguito hanno avuto brillanti carriere, come Sandrine Bonnaire, Judith Godrèche, Marianne Denicourt, Charlotte Gainsbourg e Juliette Binoche.
È stato compagno dal 1980 al 1992 di Jane Birkin da cui ha avuto una figlia, l'attrice Lou Doillon[1].