La première passion de Pialat fut la peinture. Il gardera un rapport intime avec cet art (qu'il met en scène dans
Van Gogh), même s'il cesse de peindre à partir du moment où il commence à tourner. S'il aimait à se décrire comme autodidacte, il n'en est rien. Maurice Pialat est passé par les écoles des Arts Décoratifs, puis par les Beaux-Arts de Paris. Suite à ces apprentissages il tente d'exposer, sans succès et vit de petits boulots (visiteur médical, représentant pour diverses sociétés...).
En 1951, il achète une caméra et tourne quelques courts-métrages en amateur (Isabelle aux Dombes, Drôles de bobines tourné en 1957 ou L'Ombre familière en 1958...).
En 1960, une commande le conduit à filmer en Turquie une série de courts-métrages, qui marqueront le début sa carrière cinématographique. En 1964, il participe comme technicien au moyen métrage d'Henry Zaphiratos Des Enfants sages En 1968, à 43 ans, il tourne son premier long-métrage de fiction, L'Enfance nue.
En 1972, au festival de Cannes, il déclare : "Ce qui est grave dans le cinéma, c'est qu'il n'a jamais fait de progrès. Le premier film était le meilleur... Il y avait déjà tout."
En 1978, il se fait remarquer par la critique et la jeunesse pour un film polémique, Passe ton bac d'abord.
En 1980, il débute sa collaboration avec Gérard Depardieu par Loulou. Le film est un succès critique et commercial.
En 1985, il réalise
Police avec Sophie Marceau, Gérard Depardieu et
Richard Anconina, d'après un scénario de
Catherine Breillat, deuxième collaboration avec Gérard Depardieu qui se sentira toujours proche de ce réalisateur atypique.
Il reçoit la Palme d'Or au festival de Cannes 1987 pour
Sous le soleil de Satan. Sous les sifflets d'une partie de la salle qui aurait voulu voir le prix adressé aux Ailes du désir de
Wim Wenders, il dresse le poing et lâche : Si vous ne m'aimez pas, je peux vous dire que je ne vous aime pas non plus.