Initié à la musique dès l'âge de 7 ans, et notamment au piano, Basil Poledouris se détourne finalement de ses études musicales pour s'intéresser au septième art, qu'il considère comme "la musique de sa génération, un art nouveau sans aucune règle, s'accordant parfaitement avec la façon dont les Beatles changeaient le monde et dont le monde lui-même changeait". Il étudie alors le cinéma à l'USC, où il croise, entres autres, George Lucas, Randal Kleiser et John Milius, qui deviendra l'un de ses fidèles collaborateurs.

Après quelques compositions pour la télévision et le marché vidéo (dont Extrême Close-up ou Les Dents d'acier), c'est d'ailleurs John Milius qui, en 1978, lui propose, de signer le score de son troisième long métrage, Graffiti Party. C'est le début d'une fructueuse collaboration entre les deux hommes, qui se retrouveront sur L'Aube rouge (1984), L'Adieu au Roi (1989), Le Vol de l'intruder (1990) et surtout Conan le barbare en 1982. Monument de l'héroïc-fantasy, le long métrage séduit autant par sa mise en scène et son interprète principal Arnold Schwarzenegger que par sa bande originale. Une musique qui vaut à Basil Poledouris une nomination aux Saturn Awards.

En 1980, le compositeur travaille avec un autre de ses camarades d'université, Randal Kleiser, sur Le Lagon Bleu. Suivront Summer lovers (1982), Croc-Blanc (1991) et It's My Party (1996). En 1985, après avoir mis en musique les nouvelles aventures du guerrier cimmérien (Conan le destructeur), Basil Poledouris croise le chemin de Paul Verhoeven, qui lui confie le score de son film moyenageux La Chair et le sang, puis celles, devenues cultes auprès des amateurs de BOF, de Robocop (1987) et de Starship Troopers (1997). Au cours d'une carrière inégale, oscillant entre quelques films majeurs et productions moins "glorieuses" et ponctuée par un Emmy Award en 1989 pour son travail sur la mini-série Lonesome Dove, Poledouris travaillera avec un autre maître du cinéma d'action, John McTiernan, sur A la poursuite d'Octobre rouge (1990).

A mettre également au crédit de ce compositeur méconnu du grand public mais plébiscité par les amateurs de SF, de fantastique et d'action pour ses scores amples et épiques : Monsieur Quigley l'Australien (1991), Retour au Lagon Bleu (id.), Hot shots ! 2 (1993), Sauvez Willy (id.), Lassie (1994), Serial Mother (id.), Le Livre de la jungle (id.), Breakdown (1997), Les Misérables (1998), Mickey les yeux bleus (1999), Pour l'amour du jeu (id.), Cecil B. Demented (2000) ou Crocodile Dundee III (2001). En 1996, Basil Poledouris a également composé la musique de l'une des séquences de la cérémonie d'ouverture des Jeux Olympiques d'Atlanta, The Tradition of the Games.