Né à Vienne dans l'ancien Empire austro-hongrois, au sein d'une famille juive. Après avoir suivi des études de droit et de violon, Fred Zinnemann part étudier le métier d'opérateur à Paris (il est un ancien élève de l'École de la rue de Vaugirard, devenue aujourd'hui l'École nationale Louis-Lumière, promotion "Cinéma" 1929) puis à Berlin. Il part pour Hollywood en 1929 et réalise huit ans plus tard son premier film au Mexique: Les Révoltés d'Alvarado. Zinnemann a obtenu l'Oscar du meilleur réalisateur à deux reprises : en 1954 pour Tant qu'il y aura des hommes (from Here to Eternity), drame se déroulant à Hawaï juste avant les évènements de Pearl Harbour puis en 1967 pour Un Homme pour l'éternité (A Man for All Seasons), biographie filmée de Thomas More. Ces deux oeuvres ont par ailleurs reçu l'Oscar du meilleur film.
Il réalise en 1952 ce qui est considéré désormais comme un chef d'oeuvre du western :
Le train sifflera trois fois (High Noon), avec
Gary Cooper et
Grace Kelly. Le réalisateur calque la durée du récit sur celle du film (l'action se déroule sur 85 minutes) et illustre la solitude du héros par un jeu d'ombres saturées et des cadrages étroits.
Son cinéma traite des révoltes intime et politique, des valeurs héroïques et du refus des compromis se voulant ainsi une réflexion sur la dignité humaine. En ce sens, ses films sont parfaitement conformes aux attentes d'Hollywood .