Artiste éclectique, Chris Marker est à la fois cinéaste, photographe, caméraman, technicien, poète, journaliste, artiste multimédia, créateur, et baroudeur. Après avoir suivi les cours de Philosophie de Jean-Paul Sartre, il rejoint la Résistance comme parachutiste pendant la Seconde guerre mondiale. Employé ensuite par l'Unesco, il parcourt le monde et rend compte de ses observations dans ses films et les revues auxquelles il collabore. Après un documentaire "subjectif" en 1952 sur les Olympiades, Olympia 52, il co-réalise un court métrage en forme d'essai avec Alain Resnais, Les Statues meurent aussi, dénonciation acerbe du colonialisme.
Marker impose rapidement sa marque et devient l'un des grands rénovateurs en France du court métrage et du documentaire. En parcourant les pays socialistes, il filme de nombreuses images qui deviennent documentaires sur Pékin, la Sibérie ou Cuba, et se fait ainsi le témoin des changements majeurs du globe, tout en insérant sa propre vision dans ces boulversements. Sa renommée internationale est lancée avec un court métrage de science-fiction, en 1962, La Jetée, montage déconcertant d'images fixes qui illustrent un commentaire en voix off. Terry Gilliam s'en inspirera fortement pour L'Armée des 12 singes.
Cinéaste engagé, Marker a promené sa caméra de l'Asie aux usines Lip, prenant parti et refusant les concessions, à travers un grand nombre de films. En 1977, Le fond de l'air est rouge fait figure de synthèse, où il tente pendant près de quatre heures d'analyser et de comprendre le tournant qu'a pris le XXe siècle dans les années 60. En 1982, Sans Soleil ouvre la voie de " l'essai cinématographique " : c'est à la fois un essai, un montage, un documentaire, une fiction, avec un soupçon de commentaires philosophiques. Il y développe un certain intérêt pour les techniques numériques, qui le mène à réaliser en 1996, Level Five, une réflexion autour de la bataille d'Okinawa.
Marker a également réalisé des portraits de cinéastes, comme Une Journée d'Andrei Arsenevitch sur Andrei Tarkovski, ainsi que A.K. Akira Kurosawa, tourné sur le plateau de Ran. La plupart de ses films peuvent être vus autant comme des autoportraits que des interrogations personnelles, où il exprime sa sympathie pour toute forme de révolution culturelle. Alain Resnais dit de lui qu'il préfigure l'homme du XXIe siècle.
