A 5 ans, Raoul Ruiz est atteint d'un début de tuberculose, ce qui conduit sa famille à quitter Santiago pour vivre à la campagne. Son père, capitaine dans la marine marchande, lui offre une carabine 22 long rifle et un projecteur de cinéma. Nourri de littérature (Kafka, Poe), Ruiz suit des études de droit et de théologie et écrit des dizaines de pièces de théâtre d'avant-garde. Son premier long-métrage Tres tristes tigres, qui retrace le destin croisé de trois habitants de Santiago, décroche le Léopard d'Or à Locarno en 1969, année de son mariage avec sa collaboratrice Valeria Sarmiento. Militant socialiste, l'apprenti cinéaste devient à cette même époque conseiller cinématographique pour le parti d'Allende. Mais il quitte le Chili au lendemain du coup d'état de Pinochet.

Installé à Paris, Raoul Ruiz tourne en 1974 Dialogue d'exilés, inspiré de son expérience de réfugié politique. S'inspirant des écrits du philosophe Pierre Klossowski, il signe des œuvres cérébrales mais non dénuées d'humour : La Vocation suspendue (1977), l'histoire d'un abbé troublé par les querelles idéologiques qui agitent sa communauté religieuse, puis L'Hypothèse du tableau volé (1978), réflexion sur l'art et ses secrets. Imprégné de surréalisme, Ruiz opte au début des années 80 pour un registre plus léger, en tournant des récits d'aventures dans lesquels il laisse libre cours à son imagination : Les Trois couronnes du matelot en 1982, La Ville des pirates - dont le héros est un enfant interprété par le débutant Melvil Poupaud, acteur-fétiche du cinéaste - ou encore L'Oeil qui ment en 1993.

Bénéficiant de la présence de Marcello Mastroianni et d'une sélection au Festival de Cannes, Trois vies et une seule mort permet en 1996 à Raoul Ruiz d'accéder à une plus grande notoriété. Sans renoncer aux audaces formelles qui ont fait sa réputation - y compris lorsqu'il relève le défi d'adapter Le Temps retrouvé de Proust (1999) - le cinéaste tourne désormais dans des conditions plus confortables, le plus souvent en association avec le producteur Paulo Branco. De Michel Piccoli et Catherine Deneuve (Généalogies d'un crime) à Isabelle Huppert (La Comédie de l'innocence), les plus grands acteurs français peuplent désormais son univers onirique, qui compte aussi quelques habituées, notamment les fantasques Arielle Dombasle (Les Ames fortes, adaptation de Giono en 2001) et Elsa Zylberstein (le mordant Ce jour-là).

2004 marque le retour de Raoul Ruiz dans son pays natal : il y réalise Dias de campo, dans une veine intimiste, puis y signe le drame romanesque Le Domaine perdu. Après avoir adapté de nombreux auteurs (William Shakespeare – Richard III, Robert Louis Stevenson – L' Ile au trésor), il choisit d'aborder un autre univers artistique en portant à l'écran la vie du peintre autrichien Gustave Klimt, à qui John Malkovich prête ses traits.

Son emploi du temps se trouve alimenté par divers projets pour la télévision chilienne avant qu'il ne renoue avec le grand écran en 2008 pour une adaptation en français d'une œuvre de Balzac, La Maison Nucingen, où il retrouve Elsa Zylberstein accompagnée cette fois de Jean-Marc Barr. Il lance deux ans plus tard un projet d'envergure en faisant précéder une série à un film du même nom, les Mystères de Lisbonne, plongée romanesque entre passions, aventures et révélations dans l'Europe du XIXe siècle. Le 19 août 2011, le grand cinéaste franco-chilien s'éteint à Paris suite à une infection pulmonaire, laissant un film-testament intitulé La Nuit d'en face (2012), qui résume toute son oeuvre cinématographique et la clôt avec humour.