1960 : Breathless (À bout de souffle)
1960 : The Little Soldier (Le petit soldat)
1961 : A Woman Is a Woman (Une femme est une femme)
1962 : My Life to Live (Vivre sa vie)
1963 : The Carabineers (Les carabiniers)
1963 : Contempt (Le mépris)
1964 : Band of Outsiders (Bande à part)
1964 : A Married Woman (Une femme mariée)
1965 : Alphaville
1965 : Pierrot le Fou
1966 : Masculin féminin
1966 : Made in USA
1966 : Two or Three Things I Know About Her (Deux ou trois choses que je sais d'elle)
1967 : La chinoise
1967 : Week-end
1968 : Joy of Learning (Le gai savoir)
1968 : A Film Like Any Other (Un film comme les autres)
1969 : British Sounds
1969 : Pravda
1969 : Vent d’est
1970 : Luttes en Italie (Lotte in Italia)
1970 : Vladimir and Rosa (Vladimir et Rosa)
1972 : Tout va bien (co-directed by Jean-Pierre Gorin)
1972 : Letter to Jane (co-directed by Jean-Pierre Gorin)
1974 : Here and Elsewhere (Ici et ailleurs, co-directed by Anne-Marie Miéville)
1975 : Number Two (Numéro deux, co-directed by Anne-Marie Miéville)
1976 : How's it going? (Comment ça va, co-directed by Anne-Marie Miéville)
1976 : Six fois deux / Sur et sous la communication (co-directed by Anne-Marie Miéville)
1977 : Quand la gauche aura le pouvoir
1979 : France, tour, détour, deux enfants (co-directed by Anne-Marie Miéville)
1979 : Every Man for Himself (Sauve qui peut (la vie))
1982 : Godard’s Passion (Passion)
1983 : First Name: Carmen (Prénom Carmen)
1985 : Hail Mary (Je vous salue, Marie)
1985 : Détective
1985 : Grandeur et décadence d'un petit commerce de cinéma
1985 : Soft and Hard (co-réalisé avec Anne-Marie Miéville)
1987 : Soigne ta droite
1987 : Un sketch (segment Armide)
1987 : King Lear
1988 : Puissance de la parole
1988 : Histoire(s) du cinéma
1990 : New Wave (Nouvelle Vague)
1991 : Germany Year 90 Nine Zero (Allemagne année 90 neuf zéro)
1993 : Oh Woe Is Me (Hélas pour moi)
1993 : Hail, Sarajevo (Je vous salue, Sarajevo)
1993 : The Children Play Russian (Les enfants jouent à la Russie)
1995 : Deux fois cinquante ans de cinéma français (co-réalisé avec Anne-Marie Miéville)
1996 : For Ever Mozart
1998 : Histoire(s) du cinéma
2001 : In Praise of Love (Éloge de l'amour)
2004 : Notre musique
2010 : Film Socialisme
2014 : 3x3D (co-directed by Peter Greenaway & Edgar Pêra)
2014 : Goodbye to Language (Adieu au langage)
2014 : The Bridges of Sarajevo (Les ponts de Sarajevo)
2018 : The Image Book (Le livre d'image)