Nació el 18 de agosto de 1933 en París. A los tres a?os de edad se trasladó con su familia a Cracovia, donde conoció el infierno del ghetto. Perdió a su madre en el campo de Auschwitz y no volvió a ver su padre hasta después de la guerra. Este trauma marcará toda su obra.
Estudió en la Escuela Cinematográfica de Lodz, en Polonia, donde realizó sus primeros trabajos en cortometrajes como El Velo, Dos Hombres y un Armario y Cuando los Ángeles caen.
En 1955, Andrzej Wajda escogió a Polanski para un peque?o papel en Una Generación, y más tarde en Lotna (1959), Hechiceros Inocentes (1960), y Samson (1961). También se le pudo ver en otras películas como Barcos Hundidos, de Czeslaw Petelski, El Fin de la Noche, de Julian Dziedzina y Hasta Ma?ana, de Januscz Morgenstern. Durante esta época de su carrera, Polanski fue a clase en la escuela de arte de Cracovia, donde estudió pintura y dise?o gráfico.
En 1962, rodó su primer largometraje, El Cuchillo en el Agua, Premio de la Crítica en Venecia y nominado a un Oscar. En 1965 se instaló en Gran Breta?a donde filmó el thriller Repulsión, Oso de plata en Berlín, y El Baile de los Vampiros. En 1968, solicitado por los productores americanos, Roman Polanski dirigió el largometraje La Semilla del Diablo (Rosemary's Baby), protagonizado por Mia Farrow.
Al a?o siguiente, su mujer, Sharon Tate, murió asesinada. Roman Polanski volvió a Europa para rodar el violento largometraje Macbeth. En 1974 obtuvo su mayor éxito con Chinatown, con 11 nominaciones al Oscar.
En 1977, una condena por la violación de una adolescente de 13 a?os lo obligó a huír de Estados Unidos. Roman Polanski realizó entonces el melodrama Tess, 6 nominaciones al Oscar, en homenaje a su mujer. En los a?os 80 y 90, dirigió películas más comerciales como Piratas y La Novena Puerta, y más intimistas como La Muerte y la Doncella.
Su película más reciente es El Pianista que cuenta la historia de un hombre que sobrevivió al ghetto de Varsovia.