Après avoir étudié le piano, les mathématiques et la mécanique, Otar Iosseliani s'oriente vers le 7ème Art au VGIK, l'école de cinéma de Moscou. Il y réalise plusieurs courts métrages et un moyen métrage en 1961, intitulé Avril qui est interdit par les autorités locales. Une mésaventure qui se reproduit notamment avec La Chute des feuilles, son premier long métrage.
"Ces films n'étaient pas anti-soviétiques. Ils décrivaient la réalité qui pouvait se passer du système, les problèmes humains qui continuaient à exister et qui, peut-être, pour la censure, soulignaient le côté passager du bolchevisme", explique le cinéaste.
Depuis 1982, Otar Iosseliani poursuit sa carrière en France avec Les Favoris de la lune ou La Chasse aux papillons. Mais le cinéaste reste fidèle à sa méthode, à savoir : "utiliser les ressorts de la comédie, parler des choses les plus graves en souriant".
La reconnaissance arrive avec Adieu, plancher des vaches!, sélectionné hors compétition à Cannes et lauréat du prix Louis-Delluc, Goncourt du cinéma français. Le cinéaste revient en 2000 sur la Croisette pour présider le jury de la Caméra d'or. Celui-ci choisit de récompenser Djomeh, l'histoire du garçon qui tombait amoureux et Un temps pour l'ivresse des chevaux, encourageant ainsi le jeune cinéma iranien.
En 2001, Otar Iosseliani revient avec Lundi matin, sélectionné au Festival de Berlin. Il dresse avec Jardins en automne en 2006 le portrait d'un homme politique qui, contraint de démissionner, reprend goût aux petits plaisirs de la vie. Trois ans plus tard, le cinéaste revient à la réalisation avec Chantrapas, une réflexion subtile sur les conditions de création d'un cinéaste géorgien, contraint à l'exil face à la censure de son pays.