Polański urodził się w 1933 roku w Paryżu w polsko-żydowskiej rodzinie jako Raymond Roman Liebling. Krótko potem jego rodzice przenieśli się do Krakowa, gdzie przyszły reżyser spędził całe swoje dzieciństwo i młodość. Po II wojnie światowej jego ojciec, Ryszard Liebling na prośbę narzeczonej przyjął nazwisko Polański.
W 1954 roku rozpoczął studia w Wyższej Szkole Filmowej w Łodzi. Do roku 1959 zrealizował kilka szkolnych etiud i filmów krótkometrażowych, w tym "Zębiczny uśmiech", "Morderstwo", "Dwaj ludzie z szafą" oraz przełomową nowelę "Rozbijemy zabawę". Ten ostatni film przeszedł już do legendy, a krytycy uważają, że reżyser wyprzedził nim o kilka lat nurt kina zwany cinéma-vérité. Polański najpierw zorganizował zabawę dla swoich kolegów ze szkoły filmowej, a potem nasłał na nich chuliganów. Wtedy doszło do bijatyki. Za występek reżyser omal nie został skreślony z listy studentów, ale na szczęście zdążył całe zdarzenie utrwalić na taśmie i zmontować film.
W kolejnych latach Polański mieszkał kolejno we Francji i USA. Z powodu oskarżeń o współżycie z nieletnią Samanthą Geimer i wiszącego nad nim procesu sądowego w 1978 roku uciekł z Ameryki i zamieszkał w Paryżu. Od 1989 roku jest żonaty z francuską aktorką i piosenkarką Emmanuelle Seigner (Sharon Tate, jego poprzednia żona została zamordowana przez sektę Charlesa Mansona w 1969 r).
Polański wyreżyserował 20 pełnometrażowych filmów, jest także autorem scenariusza do kilkudziesięciu obrazów. Jako aktor występował w kilkunastu filmach, by wspomnieć choćby "Niewinnych Czrodziejów" Andrzeja Wajdy, "Do widzenia, do jutra" Janusza Morgensterna, "Nieustraszoych pogromców wampirów" we własnej reżyserii, czy "Czytą formalność" Giuseppe Tornatore.
Jest jedynym polskim twórcom, którego filmy zdobyły łącznie aż sześć statuetek Oscara (za "Dziecko Rosemary", "Chinatown", "Tess", oraz "Pianista"). W lipcu tego roku na wyspie Uznam zakończyły się zdjęcia do najnowszego filmu Romana Polańskiego. "The Ghost" jest oparty na motywach bestsellerowej powieści Roberta Harrisa o tym samym tytule. Jeśli wierzyć zapowiedziom, film, w którym gra m.in. Pierce Brosnsn, będzie thrillerem politycznym, odkrywającym zakulisowe sensacje z życia Tony'ego Blaire'a.