Am 8. Januar 1933 in Metz geboren, wächst Jean-Marie Straub zunächst französischsprachig auf, wird aber im Zuge der deutschen Besetzung gezwungen, in der Schule deutsch zu lernen. Während seines Studiums in Straßburg und Nancy, das er 1951 aufnimmt, ist er bereits Leiter eines Filmclubs in Metz. Als er 1954 nach Paris zieht, lernt er seine spätere Frau Danièle Huillet kennen – die beiden arbeiten fortan eng zusammen. Ebenfalls in Paris bekommt Straub die Möglichkeit, als Assistent von Jean Renoir, Robert Bresson, Alexandre Astruc und Abel Gance tätig zu sein.

1956 assistiert er Jacques Rivette bei dessen Kurzfilm "Le coup de Berger". 1958 gehen Jean-Marie Straub und Danièle Huillet nach Deutschland und treten 1962 mit ihrem ersten gemeinsamen Kurzfilm "Machorka-Muff" in Erscheinung, einer Absage an die Remilitarisierung der Bundesrepublik. Bereits dieser Film trifft auf Unverständnis bei Publikum und Kritik und wird darüber hinaus von der Auswahlkommission der IV. Oberhausener Kurzfilmtage abgelehnt. Der gemeinsame Spielfilm "Nicht versöhnt...", 1964/65 entstanden und auf dem Roman "Billard um halbzehn" von Heinrich Böll basierend, führt zu einem Skandal, als er 1965 auf der Berlinale aufgeführt wird. Das breite Publikum lehnt auch in den folgenden Jahren die politisch-kargen Werke des Paares ab. Auseinandersetzungen mit Auftrag- und Geldgebern, Fördergremien und Filmbewertungsstellen sind ebenfalls häufig.

So wird Straub und Huillet etwa die Förderung ihres nächsten Werkes "Chronik der Anna Magdalena Bach" versagt, der dennoch 1967 fertiggestellt wird. Erstmals zeigt sich in diesem Film die komplexe Musikdramaturgie, die auch spätere Werke auszeichnen soll. Nichtsdestotrotz findet der Film abermals wenig Anklang bei den Zuschauern, wird aber auf dem Internationalen Filmfest in London als bester Film des Jahres ausgezeichnet. Ende der 1960er Jahre zieht das Paar nach Italien, wo auch der erste Farbfilm der beiden "Othon" (1969) nach dem Drama von Corneille ensteht.

Auch in den folgenden Jahren befassen sich Straub/Huillet immer wieder mit der Verfilmung und Bearbeitung literarischer Vorlagen, so etwa 1972 "Geschichtsunterricht" nach einem Romanfragment Brechts oder im Zuge eines Stipendiums in Hamburg "Klassenverhältnisse" (1983) nach Kafkas "Amerika-Fragment". 1993 widmet sich das Paar in "Von heute auf morgen" einer Schönberg-Oper. Beide wohnen und arbeiten alternierend in Paris, Rom und Hamburg. Danièle Huillet stirbt am 09.10.2006.