Né le 30 octobre 1932 dans le Nord de la France, Louis Malle grandit au sein d’une famille nombreuse et bourgeoise. Il se dirige rapidement vers le cinéma : il rentre à l’Idhec (devenue La Fémis) et devient assistant du commandant Cousteau. Il co-réalise Le Monde du silence, Palme d’or au Festival de Cannes en 1956. Il travaille ensuite sur Un Condamné à mort s'est échappé de Robert Bresson.
A la marge de la Nouvelle Vague, Louis Malle réalise son premier long métrage à l’âge de 25 ans : Ascenseur pour l'échafaud. Un premier film remarqué, servi par la bande-originale de Miles Davis, distingué par le prix Louis Delluc en 1957. Le cinéaste fait à nouveau tourner Jeanne Moreau dans son deuxième film, Les Amants (1958). Traitant du thème de l’adultère, le film fait scandale en particulier en raison de son contenu explicite. Lors de sa sortie aux Etats-Unis, "Les Amants" ira même devant la Cour Suprême américaine, après plusieurs procès au sujet de son obscénité.
Changement de registre avec Zazie dans le métro (1960), son troisième long métrage. Cette adaptation burlesque du roman de Raymond Queneau met en scène la jeune Catherine Demongeot et Philippe Noiret dans les rues de Paris. Avec Vie privée (1962), un essai sur le mythe de la star, et Viva Maria ! (1965), une comédie d’aventure dans le milieu du music-hall, Louis Malle fait tourner l’une des actrices les plus populaires de l’époque, Brigitte Bardot.
De film en film, Louis Malle continue à explorer les genres (y compris le documentaire) et les registres. Sombre dans Le Feu follet (1963), l’histoire d’un homme alcoolique, dépressif et suicidaire (prix spécial du jury à la Mostra de Venise); plus intime, dans Le Souffle au Coeur (1971), faisant écho à des thèmes plus personnels. Inspiré de son histoire familiale, cette comédie dramatique aborde sans jugement le tabou de l’inceste. Elle fait l’objet d’une vive polémique. Il en sera de même pour Lacombe Lucien (1974), portant sur l’occupation. Le cinéaste fut en effet accusé de salir la Résistance, en « légitimant un collabo ».
Suite à cette polémique, il décide de s’expatrier aux Etats-Unis. Il y tournera plusieurs films en anglais, dont La Petite (1978) dans lequel Brooke Shields fait ses premiers pas, et Atlantic City (1980), avec Burt Lancaster, Susan Sarandon et Michel Piccoli (Lion d’or à Venise en 1980). Après cette parenthèse américaine de 10 ans, au cours de laquelle il réalisera 7 films (dont 2 documentaires), il revient en France et tourne le film qui deviendra son plus grand succès public et critique : Au revoir les enfants (1987). L’occupation est à nouveau le thème central du film, mais avec un regard très différent de Lacombe Lucien, le film racontant cette période sombre de l’histoire du point de vue de deux jeunes garçons qui se lient d’amitié. L’un des deux garçons est juif et se réfugie dans ce collège catholique. L’histoire est partiellement autobiographique, Louis Malle ayant été témoin d’une situation similaire dans sa jeunesse. Au revoir les enfants décroche 7 César et le Lion d’or au Festival de Venise.
Il dépeint à nouveau un milieu bourgeois dans Milou en mai (1990), qui raconte une dispute familiale au sujet d'un héritage, sur fond de révoltes de Mai 68. Le film décroche 4 nominations aux César. Dominique Blanc recevra celui de la meilleure actrice dans un second rôle. Puis, il réunit Juliette Binoche et Jeremy Irons pour l'histoire d'amour passionnelle, Fatale. Son dernier long métrage est Vanya, 42e rue, portant sur "Oncle Vania" de Tchekhov. Louis Malle décède le 23 novembre 1995 à Los Angeles.