Inizia la sua carriera di cineasta realizzando diversi cortometraggi e scrivendo per la critica specializzata.
A 24 anni gira il suo primo lungometraggio, Boy meets girl (1984). Presentato al Festival di Cannes ottiene un clamoroso trionfo di critica. Il successo gli spiana la via per il secondo lungo, Rosso sangue [Mauvais sang, 1986], passo avanti nella direzione in cui già si era mosso con il suo primo film, ovvero pregnanza visiva e focus sull'amore giovane e alienato. Nel 1987 veste i panni di attore, interpretando Edgar nel King Lear di Jean-Luc Godard. Quando la sua fama è alle stelle progetta ciò che si prospetta come l'ennesimo trionfo, Gli amanti del Pont-Neuf [Les Amants du Pont-Neuf, 1991], risultato da tre lunghi anni di difficile produzione e di ingenti spese per realizzare alcune scene. Sfortunatamente il film è ignorato dalla critica e dal pubblico.
Carax si chiude in un lungo esilio durato 8 anni per tornare nuovamente al grande schermo nel 1999 con Pola X, che è però un ulteriore distacco dalle sue precedenti produzioni e gli costa un altro profondo flop di critica e pubblico.