Ulli Pfau begann nach Studienabschluss 1978 beim damaligen Süddeutschen Rundfunk (heute SWR) als Redaktionsassistent. Bald drehte er eigene Reportagen und Dokumentationen und betreute Musiksendungen

1995 wechselte Ulli Pfau zur Firma EuroArts Medien AG als Produzent internationaler Musikprogramme. 1999 machte er sich selbstständig mit der Firma filmvergnuegen. 2003 kam er zur EIKON Media in Berlin, wo er bis 2016 für non-fiktionale Programme verantwortlich war. Seit 2017 ist er freier Produzent von Dokumentarfilmen.

Seine Arbeiten wurden vielfach mit deutschen und internationalen Preisen ausgezeichnet. "Blue Note – A Story Of Modern Jazz" erhielt 1996 eine Grammy-Nominierung und den Peabody-Award, "Das Herz von Jenin" den Deutschen Filmpreis 2010 als Bester Dokumentarfilm, "Hunger" (2011) den Robert Geisendörfer-Preis. "Drei Frauen – Ein Krieg" wurde 2024 mit zwei Grimmepreisen ausgezeichnet.

Ulli Pfau ist verheiratet und lebt in Uelvesbüll /Nordfriesland.