Regista di cinema e teatro, attore, sceneggiatore e scrittore, Samuel Benchetrit è un artista di talento che colleziona opere di successo. Inizia a realizzare cortometraggi da autodidatta. Nel 2000, con Nouvelle de la tour L, si aggiudica il Premio del Pubblico al Festival International du Film d'Amiens. Lo stesso anno porta in scena Poème à Lou di Guillaume Apollinaire con Jean-Louis Trintignant che, l'anno successivo, reciterà in Comédie sur un quai de gare, opera scritta dallo stesso Benchetrit e selezionata per il Molière per il Miglior Autore Francofono nel 2001.

Le regie
Dopo questa prima prova più che soddisfacente, nel 2003 gira Janis et John, il suo lungometraggio d'esordio. Nel 2007 ha scritto e diretto il lungometraggio I always wanted to be a gangster, che gli ha valso il premio alla miglior sceneggiatura al Sundance Film Festival 2008 e il Premio Lumière per la migliore sceneggiatura nel 2009.
Nel 2009 ha pubblicato un nuovo romanzo, "Le Coeur en dehors", che nello stesso anno ha vinto il Prix Eugène-Dabit du roman populiste. Nel 2011 è uscito il suo lungometraggio Chez Gino, interpretato da José Garcia, al quale ha fatto seguito "Un voyage", uscito nel 2014.
Nel 2015 è uscito Il condominio dei cuori infranti, un adattamento cinematografico del primo volume della sua autobiografia "Cronache dall'asfalto", interpretato da Isabelle Huppert, Valeria Bruni Tedeschi, Gustave Kervern e Michael Pitt. Il film gli è valso una candidatura al premio César per il miglior adattamento. Nello stesso anno ha pubblicato il suo romanzo "Chien", adattato per il cinema con il titolo Dog (2017).
Nel 2021 è invece dietro la macchina da presa per A letto con Sartre, che vede tra gli interpreti anche il figlio Jules.

Vita privata
È stato legato a Marie Trintignant, dalla quale ha avuto un figlio, Jules, anche lui attore. Nel 2007 inoltre ha avuto un figlio, Saül, dall'attrice Anna Mouglalis. Dal 2018 è sposato con la cantante francese Vanessa Paradis.