Youssef Chahine est né dans une famille chrétienne d'Égypte (originaire du Liban, son père catholique libanais et sa mère libanaise de confession grecque catholique) à Alexandrie le 25 janvier 1926. Il commence ses études au collège Saint-Marc puis rejoint Victoria College où il obtient son baccalauréat. À 21 ans, il quitte son Égypte natale pour aller étudier le cinéma au Pasadena Playhouse dans les environs de Los Angeles. À son retour, trois ans plus tard, l'occasion lui est donnée, grâce à Alvise Orfanell, de réaliser son premier film, Papa Amin.
Il est invité pour la première fois au Festival de Cannes en 1951, pour son film Le Fils du Nil. En 1954, il lance la carrière d'acteur d'Omar Sharif dans son film Le démon du désert. Mais le film qui marqua sa carrière fut
Gare centrale, en 1958, chef-d'oeuvre qui lui permit d'être reconnu comme l'un des plus grands cinéastes du XXe siècle.
En 1992, il s'essaie également au théâtre avec l'adaptation du Caligula d'Albert Camus, donné à la Comédie-Française.
Fréquemment confronté à la censure, Youssef Chahine ne cesse néanmoins de dénoncer la bêtise et l'intégrisme, tout en multipliant les choix stylistiques, du mélodrame chanté (J'ai quitté ton amour avec Farid El Atrache) à la reconstitution historique (Adieu Bonaparte) ou à l'évocation autobiographique (Alexandrie pourquoi).
En juin 2008, le réalisateur est victime d'une hémorragie cérébrale qui le plonge dans le coma. Il est alors hospitalisé à l'hôpital américain de Neuilly avant d'être rapatrié en Égypte. Youssef Chahine meurt le 27 juillet 2008 au Caire.