C'est à l'âge de douze ans que Richard Dreyfuss monte pour la première fois sur les planches du West Side Jewish Centre Theatre de Los Angeles. Se produisant au théâtre et à la télévision, il décroche aussi quelques petits rôles au cinéma puis devient comédien professionnel.
Acteur de composition, Richard Dreyfuss s'impose comme un comédien brillant et original, incarnant des personnages complexes et combatifs. Séduit par son talent, George Lucas lui confie l'interprétation du personnage principal de American graffiti (1973). En 1974, il fait une prestation remarquée dans la peau d'un jeune homme turbulent et ambitieux, cynique et roublard dans L'apprentissage de Duddy Kravitz de Ted Kotcheff. Salué par la critique, il continue sur sa lancée, si bien qu'à trente et un ans il compte déjà à son actif trois des plus grands succès de l'histoire du cinéma avec Les dents de la mer (1974) et Rencontres du troisième type (1977), réalisés par Steven Spielberg, après le triomphe de American graffiti.
La consécration a lieu en 1977 avec son rôle dans Adieu, je reste de Herbert Ross, récompensé par un Oscar. Détective privé dans The big fix (Jeremy Paul Kagan, 1978), pianiste virtuose dans Le concours (Joel Oliansky, 1980), l'acteur poursuit sa carrière avec détermination et retrouve Steven Spielberg en 1989 pour Always. Par la suite, il enrichit sa galerie de portraits en jouant des personnages plus matures mais toujours capables de fantaisie et de quelques accents de folie. Dans la comédie Quoi de neuf Bob ? Frank Oz (1991), Richard Dreyfus incarne un brillant psychiatre - qui va peu à peu sombrer dans la folie au contact d'un de ses patients qui va lui pourrir ses vacances. L'acteur est à nouveau psychiatre mais change de ton dans le thriller Silent fall (1994) (Bruce Beresford), il suit un enfant autiste traumatisé par la mort de ses parents, et au contact de l'enfant, finit par découvrir la vérité sur ces meurtres.
Richard Dreyfus tourne ensuite l'un des plus beaux rôles de sa vie avec Professeur Holland (Stephen Herek, 1995) ; l'acteur est d'ailleurs nominé à l'Oscar pour sa performance, il y incarne un professeur de musique qui consacrera sa vie entière à l'enseignement et à ses élèves, son personnage est à lui seul une leçon de vie et de persévérance. Nouveau grand rôle avec Le Vieux qui lisait des romans d'amour de Rolf De Heer (1999), où son personnage d'Antonio est le sujet d'une aventure initiatique, presque mystique, dans la forêt amazonienne.
Richard Dreyfus se fait ensuite plus rare sur le grand écran, ou apparaissant dans des rôles très secondaires. On retiendra son rôle dans Poseidon Wolfgang Petersen (2005) où il fait partie du petit groupe de passagers luttant contre le nauffrage d'un paquebot de luxe. Dans la comédie Vacances à la grecque (Donald Petrie, 2007), il est un retraité porté sur la bouteille, faisant partie d'un groupe de tourisme organisé. En 2008 il est à l'affiche du biopic d'Oliver Stone consacré à George Bush (W. L'improbable président), et en 2009 il est au casting de Red (Robert Schwentke).
Malgré l'intensité de sa carrière cinématographique, Richard Dreyfuss ne néglige pas le théâtre et continue de monter régulièrement sur les planches. En 1979, il joue une pièce de Paddy Chayevsky à Los Angeles, interprète Jules César à New York et obtient un triomphe à l'Alliance Theatre d'Atlanta dans Othello.
Il participe également à de nombreux téléfilms, parmi lesquels A touch of grace (1973) et The young Lauwyers (1970). Non content de toutes ces activités, il aborde la production à la fin des années 1970 avec The big fix (1978), n'y revenant que dans les années 1990 avec Prisoner of honor (1991), Quiz show (1994) et, pour la télévision, Oliver Twist (1997).
Longs métrages 1977 | Big Fix (The) La Grande Triche | Jeremy Paul Kagan |
| 1994 | Quiz Show | Robert Redford |
| 1967 | Graduate (The) Le Lauréat | Mike Nichols |
| 1967 | Hello Down There | Jack Arnold |
| 1967 | Valley of the Dolls La Vallée des poupées | Mark Robson |
| 1968 | Young Runaways (The) | Arthur Dreifuss |
| 1972 | Dillinger | John Milius |
| 1973 | American Graffiti | George Lucas |
| 1974 | Apprenticeship of Duddy Kravitz (The) L'Apprentissage de Duddy Kravitz | Ted Kotcheff |
| 1974 | Jaws Les Dents de la mer | Steven Spielberg |
| 1974 | Second Coming of Suzanne (The) | Michael Barry |
| 1975 | Inserts Gros plan | John Byrum |
| 1976 | Victory at Entebbe Victoire à Entebbe | Marvin J. Chomsky |
| 1977 | Big Fix (The) La Grande Triche | Jeremy Paul Kagan |
| 1977 | Close Encounters of the Third Kind Rencontres du troisième type | Steven Spielberg |
| 1977 | Goodbye Girl (The) Adieu, je reste | Herbert Ross |
| 1980 | Competition (The) Le Concours | Joel Oliansky |
| 1980 | Whose Life Is It Anyway ? C'est ma vie après tout ! | John Badham |
| 1984 | Buddy System (The) | Glenn Jordan |
| 1985 | Down and out in Beverly Hills Le Clochard de Beverly Hills | Paul Mazursky |
| 1985 | Stand By Me Stand By Me - Compte sur moi | Rob Reiner |
| 1986 | Nuts Cinglée | Martin Ritt |
| 1987 | Stakeout Etroite surveillance | John Badham |
| 1987 | Tin Men (The) Les Filous | Barry Levinson |
| 1988 | Moon over Parador | Paul Mazursky |
| 1989 | Always Always - Pour toujours | Steven Spielberg |
| 1989 | Let It Ride | Joe Pytka |
| 1989 | Postcards from the Edge Bons baisers d'Hollywood | Mike Nichols |
| 1990 | Once Around Ce cher intrus | Lasse Hallström |
| 1990 | Rosencrantz and Guilderstern Are Dead Rosencrantz et Guildenstern sont morts | Tom Stoppard |
| 1990 | What About Bob ? Quoi de neuf Bob ? | Frank Oz |
| 1992 | Another Stakeout Indiscrétion assurée | John Badham |
| 1993 | Lost in Yonkers | Martha Coolidge |
| 1993 | Silent Fall | Bruce Beresford |
| 1994 | Last Word (The) | Tony Spiridakis |
| 1995 | American President (The) Le Président et Miss Wade | Rob Reiner |
| 1995 | James and the Giant Peach James et la pêche géante | Henry Selick |
| 1995 | Mr Holland's Opus Professeur Holland | Stephen Herek |
| 1996 | Mad Dog Time Mad dogs | Larry Bishop |
| 1996 | Night Falls on Manhattan Dans l'ombre de Manhattan | Sidney Lumet |
| 1998 | Krippendorf's Tribe | Todd Holland |
| 1999 | Vieux qui lisait des romans d'amour (Le) | Rolf De Heer |
| 2000 | Crew (The) | Michael Dinner |
| 2003 | Easy Riders, Raging Bulls : How the Sex, Drugs and Rock 'n' Roll Generation Saved Hollywood | Kenneth Bowser |
| 2004 | Silver City | John Sayles |
| 2005 | Boffo ! Tinseltown's Bombs and Blockbusters | Bill Couturié |
| 2005 | Poseidon | Wolfgang Petersen |
| 2007 | My Life in Ruins Vacances à la grecque | Donald Petrie |
| 2008 | W. W. - L'Improbable président | Oliver Stone |
| 2009 | Piranha 3D | Alexandre Aja |
| 2010 | Red | Robert Schwentke |
| 2012 | Casting by | Tom Donahue |
| 2017 | Book Club | Bill Holderman |
| 2018 | Polar | Jonas Akerlund |