Il commence sa carrière en 1973 comme assistant-réalisateur, travaillant pour des réalisateurs tels que Jean-Pierre Melville et Georges Lautner. En 1982, il réalise son premier long métrage, *La Boum*, qui est un grand succès commercial. Il poursuit ensuite une carrière prolifique en tant que réalisateur, travaillant notamment sur des adaptations de romans de Jules Verne (*Le Secret de Mayerling*, 1986), Herman Melville (*Moby Dick*, 1998) et Alexandre Dumas (*Le Comte de Monte-Cristo*, 2002).
En plus de son travail en tant que réalisateur, Dominique Le Gendre est également connu pour être producteur d'une série télévisée populaire : *Les Rois maudits*, diffusée entre 1972 et 1973. Il a également écrit des scénarios pour la télévision, notamment pour la série *Les Enquêtes du commissaire Maigret* (1986-1990).
Dominique Le Gendre est également reconnu pour son travail dans le domaine de l'animation. Il est en particulier connu pour avoir réalisé les longs métrages d'animations *La Guerre des boutons* (2008) et *Le Petit Nicolas* (2009), ainsi que plusieurs épisodes de la série télévisée d'animation *Les Aventures de Tintin* (1991-1992).
Enfin, Dominique Le Gendre a également été président de l'Académie des arts et techniques du cinéma, l'organisme chargé de décerner les Césars, les prix les plus prestigieux du cinéma français. Il a occupé ce poste à partir de 2015 jusqu'à sa mort le 3 mars 2021 à Paris.
Dominique Le Gendre est donc un réalisateur prolifique et polyvalent, connu pour son travail en tant que réalisateur, scénariste et producteur, et qui a marqué l'histoire du cinéma français de manière significative.