Après avoir suivi parallèlement des études de commerce et des cours de dessin publicitaire en Tchécoslovaquie, Karel Zeman arrive en France en 1930 où il travaille pendant six ans en tant que dessinateur dans des ateliers publicitaires. Il retourne ensuite dans son pays où il réalise des spots publicitaires pour une marque de chaussures. Il réalise son premier court-métrage en 1946, Reve de Noel, une véritable révélation qui sera d'ailleurs primée à Cannes. Il enchaîne ainsi une douzaine de court-métrages jusqu'en 1952 où il réalise son premier long, Le Trésor de l'île aux oiseaux.

Principalement auteur de films pour enfants et surnommé le Georges Méliès tchèque, Karel Zeman a développé des techniques d'animation originales au cours de sa carrière. Il n'hésite pas à mêler marionettes et dessins dans un même film ou à utiliser des figurines en verre soufflé dans ses films d'animation. Il est également célèbre pour avoir mis en scène des acteurs sur fond de gravures originales. Il reçoit le Prix d'Etat pour son film Le Voyage dans les temps prehistoriques (1954), ce qui lui vaut une renommée mondiale. On lui doit aussi des adaptations de Jules Verne (Le Dirigeable volé) ou des Mille et une nuits (Sindbad, Les Contes des mille et une nuits).