En 1919, il tourne comme figurant dans des films russes. Un an plus tard, à Istanbul, il dessine des affiches de films. Il arrive à Paris en 1921. Il étudie la peinture et entre aux studios Albatros en tant que peintre puis assistant décorateur.
Il devient décorateur au début des années trente. Son nom reste lié à celui de Jean Renoir pour lequel il crée les décors des Bas fonds (1936), de La bête humaine (1938), de Vivre libre (1943) et du Journal d'une femme de chambre (1946) . La gare de triage et le dépôt de marchandises qu'il conçoit pour La bête humaine (Jean Renoir, 1939), reste une de ses plus belles réalisations. Il collabore aussi avec Pierre Chenal (L'alibi, 1937) et Max Ophüls (Sans lendemain, 1939). Il sait adapter son travail à la personnalité des réalisateurs avec lesquels il travaille, tantôt réaliste avec l'un, tantôt expressionniste avec l'autre. En 1941, il part aux Etats Unis et entame une nouvelle carrière en tant que réalisateur de science fiction. Grâce à une utilisation habile des effets spéciaux, il sauve de nombreux scénarios de la médiocrité (Le monstre des temps perdus, 1953). Il revient en France en 1954 et réalise pour Sacha Guitry les scènes de bataille de Napoléon (1954). Excellent technicien, il choisit cependant la facilité en tant que réalisateur et poursuit sa carrière dans la science fiction aux Etats Unis (The colossus of New York en 1958 et Behemoth the sea monster en 1959)
Il crée également des décors pour des ballets (en particulier pour les ballets russes de Monte Carlo) et des pièces de théâtre.
En 1985, il écrit Cours de composition et de dessin de costumes appliqués au cinéma.
Courts métrages 1951 | Jean Renoir and Eugène Lourié in India | Eugène Lourié |
| 1932 | Pan ! Pan ! | Georges Lacombe |
| 1929 | Cagliostro | Richard Oswald |
Longs métrages| 1953 | Beast from 20 000 Fathoms (The) Le Monstre des temps perdus | Eugène Lourié |
| 1958 | Colossus of New York (The) | Eugène Lourié |
| 1959 | Behemoth the Sea Monster | Douglas Hickox, Eugène Lourié |
| 1959 | Gorgo | Eugène Lourié |
| 1966 | Custer of the West Custer, l'homme de l'Ouest | Robert Siodmak |
| 1953 | Beast from 20 000 Fathoms (The) Le Monstre des temps perdus | Eugène Lourié |
| 1958 | Revolt in the Big House La Révolte est pour minuit | R.G. Springsteen |
| 1959 | Behemoth the Sea Monster | Douglas Hickox, Eugène Lourié |
| 1962 | Confessions of an Opium Eater Les Confessions d'un mangeur d'opium | Albert Zugsmith |
| 1942 | This Land Is Mine Vivre libre | Jean Renoir |
| 1962 | Flight from Ashiya Les Trois soldats de l'aventure | Michael Anderson |
| 1943 | Impostor (The) L'Imposteur | Julien Duvivier |
| 1944 | In Society Hommes du monde | Jean Yarbrough |
| 1951 | Limelight Les Feux de la rampe | Charles Chaplin |
| 1962 | Confessions of an Opium Eater Les Confessions d'un mangeur d'opium | Albert Zugsmith |
| 1963 | Shock Corridor | Samuel Fuller |
| 1966 | Custer of the West Custer, l'homme de l'Ouest | Robert Siodmak |
| 1968 | Royal Hunt of the Sun (The) [La Chasse royale au soleil] | Irving Lerner |
| 1970 | What's the Matter with Helen ? | Curtis Harrington |
| 1979 | Bronco Billy | Clint Eastwood |
| 1925 | Napoléon vu par Abel Gance | Abel Gance |
| 1931 | Un coup de téléphone | Georges Lacombe |
| 1933 | Madame Bovary | Jean Renoir |
| 1934 | Bossu ou Le Petit Parisien (Le) | René Sti |
| 1934 | Jeanne | Georges Marret |
| 1934 | Porteuse de pain (La) | René Sti |
| 1935 | Baccara | Yves Mirande |
| 1935 | Bébé de l'escadron (Le) | René Sti |
| 1935 | Petite sauvage (La) | Jean de Limur |
| 1935 | Sous les yeux d'Occident = Razoumov | Marc Allégret |
| 1935 | Yeux noirs (Les) | Victor Tourjansky |
| 1936 | Aventure à Paris | Marc Allégret |
| 1936 | Bas-fonds (Les) | Jean Renoir |
| 1936 | Grand refrain (Le) | Yves Mirande |
| 1936 | Nuits de feu | Marcel L'Herbier |
| 1937 | Affaire Lafarge (L') | Pierre Chenal |
| 1937 | Alibi (L') | Pierre Chenal |
| 1937 | Grande illusion (La) | Jean Renoir |
| 1937 | Messager (Le) | Raymond Rouleau |
| 1937 | Ramuntcho | René Barberis |
| 1937 | Tragédie impériale (La) | Marcel L'Herbier |
| 1938 | Bête humaine (La) | Jean Renoir |
| 1938 | Nouveaux riches (Les) | André Berthomieu |
| 1938 | Paradis de Satan (Le) | Félix Gandera, Jean Delannoy |
| 1938 | Roman de Werther (Le) | Max Ophuls |
| 1939 | Or du Cristobal (L') | Jacques Becker, Jean Stelli |
| 1939 | Règle du jeu (La) | Jean Renoir |
| 1939 | Sans lendemain | Max Ophuls |
| 1940 | Une fausse alerte | Jacques de Baroncelli |
| 1942 | This Land Is Mine Vivre libre | Jean Renoir |
| 1943 | Sahara | Zoltan Korda |
| 1943 | Three Russian Girls | Fedor Ozep, Henry S. Kesler |
| 1944 | House of Fear (The) [La Maison de la peur] | Roy William Neill |
| 1944 | In Society Hommes du monde | Jean Yarbrough |
| 1944 | Southerner (The) L'Homme du sud | Jean Renoir |
| 1945 | Diary of a Chambermaid (The) Le Journal d'une femme de chambre | Jean Renoir |
| 1945 | Strange Affair of Uncle Harry (The) | Robert Siodmak |
| 1945 | This Love of Ours Notre cher amour | William Dieterle |
| 1946 | Bikini paradise | Gregg C. Tallas |
| 1946 | Long Night (The) | Anatole Litvak |
| 1946 | Song of Sheherazade Scheherazade | Walter Reisch |
| 1947 | A Woman's Vengeance Vengeance de femme | Zoltan Korda |
| 1949 | She Shoulda Said No | Sam Newfield |
| 1950 | River (The) Le Fleuve | Jean Renoir |
| 1950 | Taverne de New Orleans (La) | William Marshall |
| 1951 | Limelight Les Feux de la rampe | Charles Chaplin |
| 1953 | Beast from 20 000 Fathoms (The) Le Monstre des temps perdus | Eugène Lourié |
| 1953 | Diamond Queen (The) | John Brahm |
| 1954 | So This Is Paris | Richard Quine |
| 1959 | Behemoth the Sea Monster | Douglas Hickox, Eugène Lourié |
| 1963 | Strangler (The) Le Tueur de Boston | Burt Topper |
| 1964 | Crack in the World Quand la terre s'entrouvrira | Andrew Marton |
| 1964 | Naked Kiss (The) Police spéciale | Samuel Fuller |
| 1965 | Battle of the Bulge La Bataille des Ardennes | Ken Annakin |
| 1970 | Eliza's Horoscope | Gordon Sheppard |
| 1975 | Burnt Offerings [Trauma] | Dan Curtis |
| 1977 | An Enemy of the People | George Schaefer |
| 1926 | Joueur d'échecs (Le) | Raymond Bernard |
| 1934 | Jeanne | Georges Marret |
| 1935 | Bébé de l'escadron (Le) | René Sti |
| 1953 | Beast from 20 000 Fathoms (The) Le Monstre des temps perdus | Eugène Lourié |
| 1964 | Crack in the World Quand la terre s'entrouvrira | Andrew Marton |
| 1943 | Desert Song (The) Le Chant du départ | Robert Florey |
| 1954 | Napoléon | Sacha Guitry |
| 1982 | Breathless A bout de souffle, made in USA | Jim McBride |