D'entre a suya filmografía, cal destacar bellas cintas como À bout de souffle (1960, con Jean-Paul Belmondo, Jean Seberg y Daniel Boulanger), Le Mépris (1963, con Brigitte Bardot, Michel Piccoli, Jack Palance y Fritz Lang), Bande à part (1964, con Anna Karina, Danièle Girard y Louisa Colpeyn), Alphaville, une étrange aventure de Lemmy Caution (1965, con Eddie Constantine, Anna Karina y Akim Tamiroff), Pierrot le fou (1965, con Jean-Paul Belmondo, Anna Karina, Graziella Galvani y Dirk Sanders), Passion (1982, con Isabelle Huppert, Hanna Schygulla, Michel Piccoli y Jerzy Radziwilowicz), Hélas pour moi (1993, con Gérard Depardieu y Laurence Masliah), Histoire(s) du cinéma (1988-1998, con Juliette Binoche, Julie Delpy, Anne-Marie Miéville, André Malraux, Ezra Pound y Paul Celan), u Notre musique (2004, con Sarah Adler, Nade Dieu, Rony Kramer y Jean-Christophe Bouvet).