Issu d'un milieu modeste, Eddy Mitchell se passionne pour le cinéma américain de l'après-guerre. Il fait plusieurs petits boulots puis se tourne vers la chanson par amour pour Gene Vincent qu'il veut imiter. Il devient célèbre en tant que chanteur des Chaussettes Noires, groupe de la vague yé-yé qui adapte des tubes du rock'n'roll en français. Après son retour de l'armée, il quitte le groupe et poursuit une carrière solo.
C'est au moment où les producteurs font tourner les idoles des années 1960 qu'Eddy Mitchell fait ses débuts au cinéma. On le voit notamment dans deux films de Michel Boisrond, Comment réussir en amour (1962) et Cherchez l'idole (1963). Il revient à l'écran en 1980 dans Je vais craquer de François Leterrier et en 1981 dans Coup de torchon de Bertrand Tavernier, film dans lequel son talent éclate. On découvre un Eddy Mitchell totalement nouveau, dans le rôle d'un demi-fou. Il trace son sillon en flic cinéphile dans Ronde de nuit (1983) de Jean-Claude Missiaen puis dévoile toutes les nuances de son jeu dans Attention, une femme peut en cacher une autre (id.) de Georges Lautner. Il donne libre cours à sa nonchalance et à son humour décalé dans A mort l'arbitre ! (id.) de Jean-Pierre Mocky et obtient la reconnaissance de ses pairs avec un grand succès public : Le bonheur est dans le pré (1995) d'Etienne Chatiliez.
Passionné par les films américains et plus précisément par les westerns, Eddy Mitchell anime des soirées de Ciné-Club à la télévision (La dernière séance) dans les années 1980. Star du rock'n'roll depuis les années 1960, il poursuit activement sa carrière de chanteur et se produit régulièrement en concert sur les scènes parisiennes.
Longs métrages 2000 | Paria | Nicolas Klotz |
| 1977 | Hôtel de la plage (L') | Michel Lang |
| 1979 | Fifty-fifty | Pascal Vidal |
| 1991 | Rock-a-Doodle Rock-o-rico | Don Bluth |
| 2004 | Pollux, le manège enchanté | Jean Duval, Franck Passingham, Dave Borthwick |
| 2007 | Stella | Sylvie Verheyde |
| 1980 | Une semaine de vacances | Bertrand Tavernier |
| 1961 | Parisiennes : Ella (Les) | Jacques Poitrenaud |
| 1962 | Comment réussir en amour | Michel Boisrond |
| 1963 | Cherchez l'idole | Michel Boisrond |
| 1963 | Just for Fun | Gordon Flemyng |
| 1976 | Juliette et l'air du temps | René Gilson |
| 1978 | Girls | Just Jaeckin |
| 1979 | Je vais craquer | François Leterrier |
| 1981 | Coup de torchon | Bertrand Tavernier |
| 1983 | A mort l'arbitre ! | Jean-Pierre Mocky |
| 1983 | Attention, une femme peut en cacher une autre ! | Georges Lautner |
| 1983 | Ronde de nuit | Jean-Claude Missiaen |
| 1984 | Frankenstein 90 | Alain Jessua |
| 1985 | Autour de minuit | Bertrand Tavernier |
| 1985 | Galette du roi (La) | Jean-Michel Ribes |
| 1985 | I love you | Marco Ferreri |
| 1988 | Un père et passe | Sébastien Grall |
| 1990 | Jusqu'au bout du monde | Wim Wenders |
| 1990 | Promotion canapé | Didier Kaminka |
| 1991 | Rock-a-Doodle Rock-o-rico | Don Bluth |
| 1991 | Totale (La) | Claude Zidi |
| 1991 | Ville à vendre | Jean-Pierre Mocky |
| 1994 | Cité de la peur, une comédie familiale (La) | Alain Berbérian |
| 1995 | Bonheur est dans le pré (Le) | Etienne Chatiliez |
| 1997 | Cuisine américaine | Jean-Yves Pitoun |
| 2002 | Lovely Rita | Stéphane Clavier |
| 2003 | Clefs de bagnole (Les) | Laurent Baffie |
| 2004 | Pollux, le manège enchanté | Jean Duval, Franck Passingham, Dave Borthwick |
| 2004 | Un printemps à Paris | Jacques Bral |
| 2006 | Big city | Djamel Bensalah |
| 2008 | Bambou | Didier Bourdon |
| 2010 | Au bistro du coin | Charles Nemes |
| 2011 | Oncle Charles (L') | Etienne Chatiliez |
| 2011 | Populaire | Régis Roinsard |
| 2012 | Grand départ | Nicolas Mercier |
| 2012 | Petits princes (Les) | Vianney Lebasque |
| 2013 | Salaud, on t'aime | Claude Lelouch |
| 2017 | Vieux fourneaux (Les) | Christophe Duthuron |
| 2020 | Murder party | Nicolas Pleskof |