Deslumbró a los espectadores por primera vez cuando creó la cinematografía de El Corcel Negro y Bienvenido Mr. Chance. En 1983 y 1984 fue nominado consecutivamente al Oscar por su trabajo en Elegidos para la Gloria y El Mejor. En 1982 había debutado como director de fotografía con Maestro en Fugas, protagonizada por Raul Julia, Griffin O?Neal y Jona Jackett. También fotografió Crusoe, protagonizada por Aidan Quinn, y un gran número episodios de la serie de televisión Twin Peaks. En el 2003 trabajó bajo las órdenes de Friedkin en The Hunted (La Presa). 

Deschanel fotografiaría Fly Hawai Home en 1996, logrando una nominación al Oscar a la Mejor Fotografía y otra nominación a un Outstanding Achievement in Cinematography que concede la Sociedad Americana de Cinematógrafos. Posteriormente rodaría Siempre Queda el Amor, de Forrest Whitaker, Mensaje en una Botella, y más recientemente, ganó miles de adeptos por su suntuosa fotografía en dos películas épicas: Ana y El Rey y El Patriota, valiéndole ésta última otra nominación a un Premio de la Academia, así como un galardón Sociedad Americana de Cinematógrafos. Entre sus proyectos futuros se incluyen Timeline, de Richard Donner y The Passion, dirigida por Mel Gibson.