Luc Moullet est critique aux Cahiers du Cinéma et à Arts à partir de 1956. Il réalise quelques courts-métrages remarqués avant de réaliser son premier long métrage en 1965, Brigitte et Brigitte.
Luc Moullet, dont l'oeuvre repose sur une immense culture cinématographique, aborde la réalisation comme le prolongement de son travail de critique. Il devient avec son premier long métrage une sorte de franc-tireur du cinéma français. Ses films, à l'expression décalée, proches du minimalisme, empreints d'un étrange réalisme conceptuel, célèbrent la mort du récit et surtout des genres, comme en témoigne Une aventure de Billy the Kid (1970), western français avec Jean-Pierre Léaud. En plein déferlement du cinéma pornographique, il réalise avec Antonietta Pizzorno Anatomie d'un rapport (1975), qui exalte le plaisir dans le rapport hétérosexuel. Luc Moullet se définit avant tout comme un humoriste. Toujours à cheval entre la fiction et le documentaire, il signe une ironique enquête socio-économique sur l'industrie alimentaire (Genèse d'un repas, 1978), son autobiographie distanciée (Ma première brasse, 1981) et un portrait saugrenu et ironique du monde du travail et du chômage (La Comédie du travail, 1987). Depuis 1984, il réalise un certain nombre de courts-métrages humoristiques qui recueillent l'estime de la critique intellectuelle. Il reste proche des médias, de la communication, il parle de son temps, il observe la société. Tout cela avec douceur et humour, non sans quelque ironie. Il tourne ainsi Imphy, capitale de la France (1995), Le ventre de l'Amérique et L'Odyssée du 16/9ème en 1996. Il est à la fois devant et derrière la caméra dans Nous sommes tous des cafards, en 1996. Il sort en moyenne un court-métrage par an et son oeuvre est toujours présente aujourd'hui, avec Les naufragés de la D17 en 2002. En 2007, il tourne Le prestige de la mort pour lequel il est également scénariste et acteur (il joue son propre rôle). Il tourne aussi Jean-Luc selon Luc (sur le travail de Jean-Luc Godard).
Luc Moullet est également producteur de quelques-uns de ses films, comme Les contrebandiers en 1967 et Génèse d'un repas en 1978. Mais également pour Nathalie Granger de Marguerite Duras en 1972. On peut le voir de temps à autres à l'écran, dans certains de ses films ( Les Contrebandiers, Génèse d'un repas, La comédie du travail en 1987) où il n'est que lui-même. Mais il travaillera aussi avec Laurent Tuel dans Un jeu d'enfant en 2001, La leçon de guitare en 2005.
Courts métrages 1960 | Un steack trop cuit | Luc Moullet |
| 1961 | Terres noires | Luc Moullet |
| 1962 | Capito ? | Luc Moullet |
| 1963 | Fille de Paname et le gars de Padoue (La) | Luc Moullet |
| 1965 | Brigitte et Brigitte [bande-annonce] | Luc Moullet |
| 1970 | Une aventure de Billy the Kid [bande-annonce] | Luc Moullet |
| 1981 | Ma première brasse | Luc Moullet |
| 1982 | Introduction | Luc Moullet |
| 1983 | Barres | Luc Moullet |
| 1983 | Havres (Les) | Luc Moullet |
| 1983 | Minutes d'un faiseur de films (Les) | Luc Moullet |
| 1986 | Empire de Médor (L') | Luc Moullet |
| 1987 | Comédie du travail [bande-annonce] (La) | Luc Moullet |
| 1987 | Valse des médias (La) | Luc Moullet |
| 1988 | Essai d'ouverture | Luc Moullet |
| 1989 | Sièges de l'Alcazar (Les) | Luc Moullet |
| 1990 | Aérroporrr d'Orrrrly | Luc Moullet |
| 1990 | Cabale des oursins (La) | Luc Moullet |
| 1990 | Sept selon Jean et Luc (La) | Luc Moullet |
| 1994 | Foix | Luc Moullet |
| 1994 | Imphy, capitale de la France | Luc Moullet |
| 1994 | Toujours plus | Luc Moullet |
| 1994 | Vesoul | Luc Moullet |
| 1995 | Ventre de l'Amérique (Le) | Luc Moullet |
| 1996 | Fantôme de Longstaff (Le) | Luc Moullet |
| 1996 | Odyssée du 16/9° (L') | Luc Moullet |
| 1997 | Nous sommes tous des cafards | Luc Moullet |
| 1998 | Au champ d'honneur | Luc Moullet |
| 2000 | Système Zsygmondy (Le) | Luc Moullet |
| 2001 | Naufragés de la D 17 [bande-annonce] (Les) | Luc Moullet |
| 2006 | Litre de lait (Le) | Luc Moullet |
| 2008 | Terre de la folie [bande-annonce] (La) | Luc Moullet |
| 2010 | Chef-d'oeuvre ? | Luc Moullet |
| 2010 | Toujours moins | Luc Moullet |
| 2012 | Catherine Breillat, la première fois | Luc Moullet |
| 1960 | Un steack trop cuit | Luc Moullet |
| 1961 | Terres noires | Luc Moullet |
| 1962 | Capito ? | Luc Moullet |
| 1983 | Barres | Luc Moullet |
| 1983 | Havres (Les) | Luc Moullet |
| 1983 | Minutes d'un faiseur de films (Les) | Luc Moullet |
| 1986 | Empire de Médor (L') | Luc Moullet |
| 1987 | Valse des médias (La) | Luc Moullet |
| 1988 | Essai d'ouverture | Luc Moullet |
| 1989 | Sièges de l'Alcazar (Les) | Luc Moullet |
| 1990 | Aérroporrr d'Orrrrly | Luc Moullet |
| 1990 | Cabale des oursins (La) | Luc Moullet |
| 1990 | Sept selon Jean et Luc (La) | Luc Moullet |
| 1994 | Foix | Luc Moullet |
| 1994 | Imphy, capitale de la France | Luc Moullet |
| 1994 | Toujours plus | Luc Moullet |
| 1994 | Vesoul | Luc Moullet |
| 1997 | Nous sommes tous des cafards | Luc Moullet |
| 1998 | Au champ d'honneur | Luc Moullet |
| 2000 | Système Zsygmondy (Le) | Luc Moullet |
| 1989 | Sièges de l'Alcazar (Les) | Luc Moullet |
| 1998 | Au champ d'honneur | Luc Moullet |
| 1963 | Fille de Paname et le gars de Padoue (La) | Luc Moullet |
| 1983 | Havres (Les) | Luc Moullet |
| 1994 | Toujours plus | Luc Moullet |
| 1963 | Fille de Paname et le gars de Padoue (La) | Luc Moullet |
| 1966 | Cyclomoteur (Le) | Paul-Louis Martin |
| 1969 | Suite et fin des aventures de Ginette Dubois | Guy Marconnier |
| 1970 | Aussi loin que mon enfance | Marilù Parolini |
| 1970 | Cochon (Le) | Jean Eustache, Jean-Michel Barjol |
| 1971 | Grand chien noir (Le) | Jean-Marie Nadaud |
| 1972 | Cabot (Le) | Jean-Pierre Letellier |
| 1961 | Terres noires | Luc Moullet |
| 1960 | Un steack trop cuit | Luc Moullet |
| 1961 | Terres noires | Luc Moullet |
| 1972 | Cabot (Le) | Jean-Pierre Letellier |
| 1981 | Ma première brasse | Luc Moullet |
| 1982 | Dérapage | Marie-Christine Questerbert |
| 1982 | Introduction | Luc Moullet |
| 1983 | Barres | Luc Moullet |
| 1983 | Havres (Les) | Luc Moullet |
| 1983 | Minutes d'un faiseur de films (Les) | Luc Moullet |
| 1986 | Empire de Médor (L') | Luc Moullet |
| 1987 | Valse des médias (La) | Luc Moullet |
| 1988 | Essai d'ouverture | Luc Moullet |
| 1989 | Sièges de l'Alcazar (Les) | Luc Moullet |
| 1990 | Aérroporrr d'Orrrrly | Luc Moullet |
| 1990 | Cabale des oursins (La) | Luc Moullet |
| 1990 | Sept selon Jean et Luc (La) | Luc Moullet |
| 1994 | Imphy, capitale de la France | Luc Moullet |
| 1997 | Nous sommes tous des cafards | Luc Moullet |
| 2001 | Homme des roubines (L') | Gérard Courant |
| 2006 | Leçon de guitare (La) | Martin Rit |
| 2008 | Grand Guignol | Vincent Le Port |
Longs métrages| 1965 | Brigitte et Brigitte | Luc Moullet |
| 1967 | Contrebandières (Les) | Luc Moullet |
| 1970 | Une aventure de Billy le Kid | Luc Moullet |
| 1975 | Anatomie d'un rapport | Antonietta Pizzorno, Luc Moullet |
| 1977 | Genèse d'un repas | Luc Moullet |
| 1987 | Comédie du travail (La) | Luc Moullet |
| 1992 | Parpaillon | Luc Moullet |
| 2001 | Naufragés de la D 17 (Les) | Luc Moullet |
| 2005 | Prestige de la mort (Le) | Luc Moullet |
| 2006 | Film sans titre - La Maison de production | Luc Moullet |
| 2006 | Jean-Luc selon Luc | Luc Moullet |
| 2007 | Quelques gouttes en plus | Luc Moullet |
| 2008 | Terre de la folie (La) | Luc Moullet |
| 2010 | Balance et cécité | Luc Moullet |
| 2014 | Assemblée générale | Luc Moullet |
| 1965 | Brigitte et Brigitte | Luc Moullet |
| 1967 | Contrebandières (Les) | Luc Moullet |
| 1970 | Une aventure de Billy le Kid | Luc Moullet |
| 1975 | Anatomie d'un rapport | Antonietta Pizzorno, Luc Moullet |
| 1977 | Genèse d'un repas | Luc Moullet |
| 1987 | Comédie du travail (La) | Luc Moullet |
| 2001 | Naufragés de la D 17 (Les) | Luc Moullet |
| 2008 | Terre de la folie (La) | Luc Moullet |
| 1965 | Brigitte et Brigitte | Luc Moullet |
| 1967 | Contrebandières (Les) | Luc Moullet |
| 1970 | Une aventure de Billy le Kid | Luc Moullet |
| 1975 | Anatomie d'un rapport | Antonietta Pizzorno, Luc Moullet |
| 1965 | Brigitte et Brigitte | Luc Moullet |
| 1967 | Contrebandières (Les) | Luc Moullet |
| 1969 | Au pays natal | Paul-Louis Martin |
| 1969 | Peau dure (La) | Jean-Michel Barjol |
| 1970 | U.S.A. | Mosco |
| 1972 | Nathalie Granger | Marguerite Duras |
| 1975 | Anatomie d'un rapport | Antonietta Pizzorno, Luc Moullet |
| 1965 | Brigitte et Brigitte | Luc Moullet |
| 1967 | Contrebandières (Les) | Luc Moullet |
| 1965 | Brigitte et Brigitte | Luc Moullet |
| 1966 | Attentat (L') | Jean-François Davy |
| 1967 | Contrebandières (Les) | Luc Moullet |
| 1967 | Encerclés (Les) | Christian Gion |
| 1968 | Amour c'est gai, l'amour c'est triste (L') | Jean-Daniel Pollet |
| 1970 | Une aventure de Billy le Kid | Luc Moullet |
| 1973 | Une baleine qui avait mal aux dents | Jacques Bral |
| 1975 | Anatomie d'un rapport | Antonietta Pizzorno, Luc Moullet |
| 1977 | Genèse d'un repas | Luc Moullet |
| 1982 | Liberty Belle | Pascal Kané |
| 1987 | Comédie du travail (La) | Luc Moullet |
| 1993 | A la belle étoile | Antoine Desrosières |
| 1993 | Petits arrangements avec les morts | Pascale Ferran |
| 1996 | J'ai horreur de l'amour | Laurence Ferreira Barbosa |
| 1997 | Maurel et Mardy mendient | Antoine Desrosières |
| 2000 | Un jeu d'enfants | Laurent Tuel |
| 2005 | Prestige de la mort (Le) | Luc Moullet |
| 2006 | Vocation cinéaste | Laurent Perrin |
| 2009 | Nuits de Sister Welsh (Les) | Jean-Claude Janer |
| 2012 | Cinéma français se porte bien (Le) | Stéphane Arnoux, Chiara Malta, Jean-Baptiste Germain |
| 2021 | Prélude à l'après-midi d'un vieux faune | Esther Archambault |