rian De Palma est né le 11 septembre 1940 à Newark dans le New Jersey, dans une famille de trois fils. Son frère aîné, Bruce, extrêmement influent, mourra dans les années 90. Le jeune Brian cultive très tôt une passion pour la physique dont il décide de faire sa spécialité. Adolescent surdoué, il est fasciné par l'astronomie et fan de films de science-fiction. Il conçoit lui-même des ordinateurs et reçoit à dix-sept ans une médaille d'or pour une thèse sur "L'application de la cybernétique à la résolution d'équations différentielles". Ses parents sont en froid. Son père, chirurgien-orthopédiste, trompe sa femme avec une infirmière, et sa mère n'a pas suffisamment de courage pour le quitter. Elle tente même d'avaler une boite entière de barbituriques et Brian est obligé de la conduire à l'hôpital. Muni d'un appareil photographique, le jeune Brian décide de suivre son père et prend des clichés de lui dans les bras de l'autre femme. Il obtient ainsi le divorce de ses parents. De Palma entre à l'Université Columbia de New York, dans le but d'achever sa formation et de devenir astrophysicien, mais à dix-huit ans, il est fortement marqué par la vision de Vertigo d'Alfred Hitchcock. Brian laisse tomber la physique et se consacre alors pour le théâtre, puis le cinéma. 

En 1960, il réalise son premier moyen métrage: Icarus, suivi de 6601224, The Story of An IBM Card et Woton's Wake, pour lequel il remporte plusieurs prix. Au cours de ses études au Sarah Lawrence College, De Palma aborde le long-métrage avec The Wedding Party, comédie semi-improvisée qui marque les débuts à l'écran de Robert De Niro et Jill Clayburgh. Après ce premier essai, il poursuit son apprentissage sur divers documentaires et courts métrages dont The Responsive Eye consacré à une exposition d'Op Art au Musée d'Art Moderne de New York. En 1967, il revient au long métrage avec Murder a la Mod, thriller sophistiqué émaillé de références hitchcockiennes. L'euphorie contestataire des années soixante inspire De Palma. Se questionnant finalement sur les paradoxes artificiels de la société américaine et l'absurdité de la guerre du Vietnam, il réalise les comédies satiriques Greetings (Ours d'Argent au Festival de Berlin) et Hi! Mom, qui l'imposent parmi les jeunes talents de la Nouvelle Vague américaine. Entre-temps, il réalise Dyonisus in '69, film-documentaire sur un happening filmé en écran partagé, technique qu'il reprendra dans plusieurs de ses films.

Vite considéré comme une légende parmi les cinéastes new-yorkais indépendants, De Palma se voit offrir des projets plus importants par de grands studios hollywoodiens qui commencent alors à s'intéresser à lui. On lui propose une comédie, Get to Know Your Rabbit, qu'il réalise en 1971 avec Tom Smothers, Katharine Ross et Orson Welles. Mais les relations avec les producteurs sont conflictuelles et De Palma est viré avant le montage. Il se change les idées en s'installant avec le futur "Nouvel Hollywood" (Lucas, Scorsese, Spielberg, Schrader...) à Los Angeles, dans la maison des actrices Jennifer Salt et Margot Kidder. À Noël, il leur offre un scénario qu'il a écrit pour elles, Sisters, qu'il tourne en 1973. Rompant avec le style semi-improvisé de ses précédents films, il affirme avec ce film d'exceptionnelles qualités d'écriture, un sens de la construction, du cadrage et du rythme digne des meilleurs réalisateurs hollywoodiens. La consécration artistique arrivera deux ans après ce coup de maître, lorsqu'il signe le thriller musical Phantom of the Paradise, qui remporte en 1975 le Grand Prix du Festival d'Avoriaz. En 1976, il écrit et réalise Obsession, thriller romantique interprété par Cliff Robertson et Geneviève Bujold, où il rend un bel hommage à Hitchcock. Il porte à l'écran le premier roman de Stephen King, Carrie. C'est un triomphe international qui vaut une nomination à l'Oscar pour Sissy Spacek et Piper Laurie. Le film révèle Nancy Allen, John Travolta et Amy Irving et restera l'une des plus brillantes transpositions de l'œuvre de Stephen King. Sa célèbre séquence finale et certains de ses procédés ont été depuis largement imités.

En 1977, De Palma dirige Kirk Douglas, John Cassavetes et Amy Irving dans The Fury, film d'espionnage mêlant occultisme et politique-fiction. En 1978, il réalise Home Movies, avec Kirk Douglas et Nancy Allen, et le concours de ses étudiants en cinéma de Sarah Lawrence College. Cette comédie semi-autobiographique retrace directement ses propres aventures d'adolescent quand il espionnait son père. 

Dans les années 80, il a une réputation d'affreux jojo du cinéma US avec des films provocateurs où les meurtres au rasoir, à la perceuse ou à la tronçonneuse et les perversions sexuelles gratinées scandaliseront et lui vaudront quelques démêlés avec les féministes. Ce sera le cas notamment avec Dressed to Kill qu'il réalise en 1980, interprété par Michael Caine et Angie Dickinson, qui est considéré aujourd'hui comme l'une des grandes réussites de sa carrière, tout comme Blow Out qu'il écrit et met en scène en 1981, hommage à sa façon au Blow Up d'Antonioni. Il explore avec ces deux films deux thèmes dominants de son œuvre: voyeurisme et manipulation. Mais le public n'est pas toujours au rendez-vous. En 1982, Brian De Palma réalise une nouvelle version baroque et hyper-violente de Scarface sur un scénario d'Oliver Stone d'après celui d'Howard Hawks et Ben Hecht. On y découvre un Al Pacino grandiose, psychopathe et cocaïné jusqu'aux tréfonds des sinus, et le film révèle Michelle Pfeiffer. En 1984, De Palma signe Body Double qui offre son premier grand rôle à Melanie Griffith dans un dernier thriller-hommage à Hitchcock. Abandonnant temporairement ce genre qui a fait sa réputation, il réalise The Untouchables, d'après la célèbre série télévisée. Marquant le début d'une collaboration de De Palma avec Ennio Morricone pour encore deux films, le film vaudra l'Oscar à Sean Connery et lancera simultanément Kevin Costner et Andy Garcia. Grâce au succès du films, il peut se permettre de réaliser un sujet plus sensible et qu'il a toujours voulu porter à l'écran: l'histoire vraie du viol d'une jeune fille par des soldats américains pendant la guerre du Vietnam. Il dirige ainsi Michael J. Fox à contre-emploi dans Casualties of War avec également Sean Penn. Le film a bonne critique mais ne marche pas. En 1990, il adapte le roman de Tom Wolfe The Bonfire of the Vanities avec Tom Hanks, Melanie Griffith et Bruce Willis, mais le film ne sera qu'un gros fiasco financier et critique, le plus difficile de la carrière de De Palma.

Il reste néanmoins créatif et s'est alors risqué à de nouvelles expériences toujours impressionnantes du point de vue artistique, retournant au thriller en 1992 avec Raising Cain qu'interprètent John Lithgow et Lolita Davidovitch, ou dirigeant Al Pacino dans ce qui est considéré comme l'un des meilleurs polars des années 90, Carlito's Way, racontant le destin inexorable d'un ancien trafiquant repenti. Mais c'est en 1996, avec Mission: impossible, réunissant Tom Cruise, Jon Voight, Emmanuelle Béart et Jean Réno, que De Palma connaîtra un succès international (son plus gros à ce jour). Cette adaptation plutôt libre d'après la série culte sera suivie du thriller Snake Eyes, interprété par Nicolas Cage et Gary Sinise, dont le premier plan est impressionnant de virtuosité. Puis, en 2000, sort son premier film de science-fiction: Mission to Mars, interprété par Gary Sinise, Tim Robbins, Don Cheadle et Connie Nielsen. Le film est descendu par la critique et le public ne suit pas. De Palma s'installe en France, parcours Paris en mobylette et décide d'y tourner un film sur les mésaventures d'une manipulatrice. Marquant son retour au thriller érotique, ce sera Femme Fatale, sorti en 2002, avec Rebecca Romijn et Antonio Banderas, démarrant sur un audacieux vol de bijoux au Palais des Festivals de Cannes.

En 2005, Brian De Palma réalise The Black Dahlia d'après le roman de James Ellroy et réunit pour l'occasion Josh Hartnett, Scarlett Johansson, Hilary Swank et Aaron Eckhart. Le succès est mitigé. Son dernier film, Redacted, sur la vie de soldats américains dans la guerre en Iraq, De Palma retrouve le style de ses débuts où il dénonçait la guerre du Vietnam, et refait parler de lui dans les médias américains scandalisés. Il décroche le Lion d'Argent du meilleur réalisateur au festival de Venise. Avec The Boston Stranglers, son prochain projet qu'il tournera au printemps prochain, Brian De Palma montre, après quarante-cinq ans de carrière, que son désir de faire du cinéma reste intact.

  

Romain Desbiens