Torna-se conhecido na década de 50 pelos argumentos tensos, em que aborda temas como a morte, a solidão, a incomunicabilidade humana e a alma feminina. Realiza mais de 50 filmes durante a carreira, chegando a rodar mais de uma produção por ano.
Também trabalha como diretor teatral, encenando peças de autores clássicos como Molière, Ibsen e Tchekhov. A cena de abertura de O Sétimo Selo (1956) fica famosa por mostrar uma partida de xadrez entre um cavaleiro, vindo das cruzadas, e a própria Morte. Essa interrogação sobre a existência de Deus pode ser reencontrada no filme seguinte, Morangos Silvestres (1957).
Outros filmes famosos são: Persona (1966), Gritos e Sussurros (1973), Sonata de Outono (1978) e Fanny e Alexander (1982) - Oscar de Melhor Filme Estrangeiro. Na década de 90, escreve roteiros e dirige filmes para a TV. Sua obra mais recente é In the Presence of a Clown (1997).