Issu d’une famille aisée de Calcutta, Satyajit Ray étudie à l'Université de Visva-Bharati et fonde dans les années 40 deux ciné-clubs dont la Calcutta Film Society. Illustrateur dans une maison d'édition, il décide de passer à la réalisation après avoir rencontré le cinéaste Jean Renoir sur le tournage en Inde du Fleuve et après avoir découvert Le Voleur de bicyclette de Vittorio De Sica. Son premier long métrage, La Complainte du sentier, sera présenté en 1956 au Festival de Cannes. Il s’agit du premier volet de la trilogie d'Apu. Les deux épisodes qui suivront seront L'Invaincu, Lion d'or à Venise en 1957, et Le Monde d'Apu (1959). Dès lors, son cinéma se voudra empreint d’humanisme et d’universalité.
Dans la première moitié des années 60, le cinéaste aborde le thème des superstitions dans la société hindoue avec La Déesse (1960), nous dresse le portrait d’une épouse délaissée avec Charulata (1964), considéré par beaucoup comme l’un de ses meilleurs films, et décroche la même année l’Ours d’argent du Meilleur réalisateur avec La Grande ville. Autre de ses films primés à Berlin : Le Héros – l’histoire d’une star de cinéma se racontant à une journaliste lors d’un voyage en train - qui se voit décerner la Mention spéciale du Jury en 1966. A la fin de cette décennie, Satyajit Ray s’essaie au genre fantastique avec ce qui sera son plus grand succès commercial, Goopy le chanteur et Bagha le joueur de tambour (1969), adapté d’un conte pour enfants. Une suite verra le jour onze ans plus tard : Le Royaume des diamants (1980).
Après Des jours et des nuits dans la forêt (1970), Satyajit Ray s’attaque à une nouvelle trilogie, cette fois-ci consacrée à la capitale Calcutta et à la dichotomie morale / enrichissement. Les opus qui la composent sont L'Adversaire (1970), Company Limited (1971) et Jana Aranya (1975). Avant un passage par le registre policier (Le Dieu éléphant, 1978), le cinéaste dirige l’Anglais Richard Attenborough dans Les Joueurs d'échecs (1977), film à gros budget ayant pour cadre l’Inde à l’époque de sa colonisation britannique.
C’est en 1983, alors qu'il travaille sur La Maison et le monde, que Satyajit Ray est frappé d’une crise cardiaque qui le laissera diminué. Il ne pourra terminer le tournage de ce film qu’avec le soutien de son fils. Pour raison médicale, ses trois longs métrages suivants - Un ennemi du peuple (1989), Les Branches de l'arbre (1990) et Le Visiteur (1991) - seront essentiellement tournés en intérieur et ne remporteront pas le même succès que leurs prédécesseurs. Un Oscar honorifique sera remis au réalisateur en 1992, quelques semaines avant sa mort.