Il aurait voulu faire une carrière dans le jazz mais il fait des études de cinéma. En 1960 il rencontre la fameuse "Ninique de Colombes" qui lui donnera ses premiers cours cinématographiques. Fasciné par le cinéma américain, il a néanmoins illustré un éventail de genres assez vaste, de la grande fresque épique de
Fort Saganne à la psychologie intimiste des
Mots bleus, où la fréquente confrontation à l'autre ou à un pays différent illustrent toujours une quête d'identité et de soi.
Le début de sa carrière est marqué par le genre policier, mariant une construction et une noirceur souvent considérées comme des hommages au film noir américain, mais en y creusant les psychologies. Après trois succès commerciaux estimables, il réalise un film coup-de-poing, Série noire, grâce à une direction d'acteur (
Patrick Dewaere,
Marie Trintignant,
Myriam Boyer,
Bernard Blier), qui a laissé sa marque dans le cinéma français.
Il adapte ensuite un roman historique de Louis Gardel : Fort Saganne, et réalise ce qui est à l'époque le film le plus cher du cinéma français, avec Gérard Depardieu, et un sens épique et de la durée, malgré des conditions de tournages difficiles dans le désert mauritanien.
Il change radicalement d'atmosphère, de lieu et d'envergure pour adapter le
Nocturne indien d'Antonio Tabucchi : l'Inde, une équipe et un budget légers, un traitement intimiste lui permettent de se consacrer complètement à un thème déjà en filigrane dans ses films précédents : le flou autour de l'identité et les quêtes jamais bénignes pour y échapper et se trouver enfin.
Avec
Tous les matins du monde, d'après un roman de Pascal Quignard, dont la musique est le premier personnage, il rencontre un succès public et critique inattendu, sur un sujet quelque peu austère (l'histoire d'un violiste au XVIIe siècle) traité sans emphase, avec un
Jean-Pierre Marielle au sommet de son art.
Il effectue une nouvelle plongée dans un monde étranger, japonais cette fois, avec son adaptation de
Stupeur et tremblements de l'écrivain belge Amélie Nothomb, dont l'héroïne semble montrer une identité plus mûre et un meilleur recul sur son environnement que les héros de ses premiers films.
En 2004, l'ensemble de son oeuvre cinématographique est distinguée par le Prix René Clair.
En 2006, Grégory Marouzé consacre à Alain Corneau un documentaire, "Alain Corneau, du noir au bleu", qui retrace le parcours du cinéaste, aborde sa mise en scène, ses influences et ses thèmes fondateurs.
En 2010, il s'est vu décerner un Prix Henri-Langlois pour l'exemplarité de ses choix et de son parcours cinématographique qui a su mêler avec subtilité des films de genres très divers, ou la quête initiatique du ou des héros est toujours toujours empreint d'une grande spiritualité mêlée d'humilité et de générosité envers l'autre.