Après des études à l'IDHEC (Institut des hautes études cinématographiques), Michel Deville fait ses débuts au cinéma en 1948 avec le film "Le Roi des voleurs", pour lequel il écrit le scénario et réalise la photographie. Cependant, c'est l'année suivante que sort son premier long métrage, "La Jeune Folle", qui marque les débuts de Michel Piccoli au cinéma.
Au cours des années 1950, Michel Deville réalise plusieurs films à succès, notamment "Les Ardentes" (1954) et "César et Cléopâtre" (1956), qui obtient un grand nombre de récompenses. Il collabore également avec de grands réalisateurs tels que Jean Renoir ("Fleur de carotte", 1954) ou Robert Bresson ("Un condamné à mort s'est échappé", 1956).
Dans les années 1960, Michel Deville se tourne vers le cinéma d'auteur et réalise des films plus intimes, tels que "Les Aventures de Rabbi Jacob" (1963), avec Philippe Noiret dans le rôle-titre, ou encore "Le Juge et l'assassin" (1967) qui est considéré comme un classique du cinéma français.
Au cours des années 1970 et 1980, Michel Deville continue à travailler et réalise plusieurs adaptations de romans célèbres, notamment "La Fiancée de l'an 3000" (1974), d'après Jules Verne, ou encore "L'Échange" (1982), d'après Honoré de Balzac.
Malheureusement, la santé de Michel Deville décline dans les années 1980 et il meurt en septembre 1993 à l'âge de 73 ans. Son dernier film est "La Tragédie d'un roitelet", sorti en 1992, qui marque le retour de Michel Piccoli au cinéma après quatorze années d'absence.
Au cours de sa carrière, Michel Deville a reçu plusieurs récompenses et distinctions, notamment trois Césars (meilleur scénario pour "Le Juge et l'assassin", meilleure adaptation pour "La Tragédie d'un roitelet" et pour l'ensemble de son œuvre) et une Palme d'or à Cannes pour "Le Juge et l'assassin".