Rochus Gliese, geboren am 6. Januar 1891 in Berlin, studierte von 1909 bis 1911 am Staatlichen Kunstgewerbemuseum Berlin und war anschließend als Kostümzeichner tätig. 1913 verlegte er sich auf die Bühnenbildnerei. In dieser Funktion war er nacheinander an verschiedenen renommierten Berliner Bühnen tätig: so etwa am Deutschen Künstlertheater (1913/14), am Lessingtheater (1914), an den Meinhard-Bernauer-Bühnen (1915-1917), am Residenztheater (1918) und am Staatlichen Schauspielhaus (1922-32). Stilistisch zeigten sich seine Bauten zunächst vom Expressionismus beeinflusst, in späteren Jahren setzte Gliese hingegen auf ein Prinzip, das er selbst die "entrümpelte Szene" nannte: sparsam ausgestattete, eher funktionale Bühnenbilder.

Parallel zu seiner umfangreichen Theaterarbeit war Gliese ab 1914 auch für den Film tätig. Bei den Werken Paul Wegeners, bekannt vor allem für märchenhafte Filme wie "Hans Trutz im Schlaraffenland", war er über Jahre hinweg Ausstatter und Kostümzeichner in Personalunion. Wenn Wegener als sein eigener Darsteller vor der Kamera stand, fungierte Gliese zudem als Regisseur – so etwa bei "Rübezahls Hochzeit (1916) und "Der Golem und die Tänzerin" (1917). Als allein verantwortlicher Regisseur inszenierte Gliese unter anderem "Der papierene Peter" (1917), einen Werbefilm für Kriegsanleihen, sowie den kurzen Antikriegsfilm "Apokalypse" (1917). Ebenfalls 1917 realisierte er gemeinsam mit der Regisseurin Lotte Reiniger den Silhouettenfilm "Die schöne Prinzessin von China", eine Technik, bei der die Schatten der Schauspieler auf eine transparente Leinwand projiziert werden.

Für F. W. Murnaus in den USA produziertes Meisterwerk "Sunrise" ("Sonnenaufgang", 1927) erstellte Gliese die eindrucksvollen Bauten – und wurde für seine Leistung mit einer Oscar-Nominierung belohnt. In der Folge engagierte ihn Cecil B. DeMille als Regisseur, Autor und Ausstatter, doch von den zahlreichen avisierten Projekten kam lediglich die Boxergeschichte "The Main Event" (1927) zustande. Im Jahr 1929 kehrte Gliese nach Deutschland zurück. Hier inszenierte er 1930 mit "Die Jagd nach dem Glück" seinen letzten Film als Regisseur. Für den Rest seiner Laufbahn wirkte er fast nur noch im Theaterbereich.

Nach einer Zwischenstation an den Städtischen Bühnen Essen (1933/34) ging Gliese ans Staatliche Schauspielhaus Berlin, wo er bis 1944 unter der Intendanz von Gustaf Gründgens die Position des Ausstattungsleiter inne hatte. Daneben arbeitete er als Bühnenbildner zeitweise auch am Schillertheater (1937-38) und am Wiener Burgtheater (1939-44). Von 1945 bis 1946 war er als Oberspielleiter am Nationaltheater Weimar beschäftigt, danach von 1947 bis 1948 in gleicher Position am Berliner Theater am Schiffbauerdamm. Nach zwei Jahren als Intendant des Landestheaters Potsdam (1948/49) war Rochus Gliese ab 1950 als freier Bühnenbildner und Regisseur an zahlreichen Bühnen in ganz Deutschland tätig. Für den Film arbeitete er nur noch sehr vereinzelt, so etwa bei Veit Harlans "Hanna Amon" (1951) oder Curt Bois' "Ein Polterabend" (1955). Im Jahr 1970 zog Gliese sich aus dem Berufsleben zurück. Drei Jahre später wurde er bei der Verleihung des Deutschen Filmpreises mit einem Ehrenpreis für sein Lebenswerk geehrt.

Am 22. Dezember 1978 starb Rochus Gliese in Berlin.