Arnaud des Pallières est né en 1961 à Paris. Après des études de littérature, il s'intéresse au théâtre en jouant plusieurs rôles et mettant en scène deux spectacles. Il entre ensuite à l'IDHEC (l'Institut des Hautes Etudes Cinématographiques) – aujourd'hui devenue la Fémis. Réalisateur et scénariste, il tourne une douzaine de courts-métrages dont Avant Après (1993) et Les Choses rouges (1994). Il s'essaye au long-métrage en 1996 avec Drancy Avenir, une fiction proche du documentaire portant sur l'extermination des Juifs d'Europe, puis réalise pour la télévision Is Dead – libre “autoportrait” de l'écrivain Gertrude Stein – et Disneyland, mon pays natal. Le cinéaste réalise ensuite son second long-métrage, Adieu (2004) avec Michael Lonsdale, puis Parc, adapté d’un roman de John Cheever, et Poussières d’Amérique. Michael Kohlaas, avec le Danois Mads Mikkelsen en tête d'affiche, était en en compétition au Festival de Cannes et est sorti en salles en août 2013.

Orpheline, avec Adèle Haenel et Adèle Exarchopoulos, est sorti en salles le 29 mars 2017.