1921. szeptember 27-én született Vácott, ahová családja az I. világháború viharai elől Erdélyből menekült. Középiskolai tanulmányait a székesfehérvári cisztercita gimnáziumban végezte, majd Pécsett és Kolozsváron folytatott jogi tanulmányokat, 1944-ben szerzett diplomát. 1945 tavaszán szovjet hadifogságba került, ahonnan rövid idő múlva betegsége miatt hazaengedték. 1946 őszén már Budapesten volt, és felvették a Színház- és Filmművészeti Főiskola filmrendező szakára.
Diplomáját 1950-ben szerezte meg, ezután a Magyar Híradó- és Dokumentumfilmgyárba került, ahol nyolc évig híradó- és dokumentumfilmeket rendezett. Első önálló játékfilmjét (A harangok Rómába mentek) 1958-ban készítette el, ekkoriban ismerkedett meg Hernádi Gyula íróval, akivel barátok és alkotótársak lettek.
Első igazán jelentős játékfilmje az Oldás és kötés volt, az Így jöttem pedig már az összes jancsói stílusjegyet magán viselte: a szokatlanul hosszú beállításokat, a nagy tért befogó, horizontális kameramozgást, a képek erős vizuális hatással bíró megkomponáltságát. Az 1965-ös Szegénylegények kirobbanó nemzetközi sikert is aratott, ettől kezdve emlegették a legnagyobb rendezőkkel egy sorban. E filmjével indította az egész életművén végigvonuló gondolatiságot: az egyén és a hatalom, a hatalom és a közösség viszonya, a szabadság és a zsarnokság között feszülő ellentét filmes ábrázolását. Idősebb fia, Jancsó Miklós Nyika így emlékezik vissza erre az időszakra: „Ez a generáció nagyon komolyan vette a kultúrát. Mindenkit ismertek a saját generációjukból, de az idősebből is. Állandó jövés-menés volt nálunk, vacsorák, bulik. Az egy jó élet volt.”
A hatvanas években forgatott filmjeiben elsősorban a magyar történelem különböző időszakaira koncentrált, a Csend és kiáltás, a Csillagosok, katonák a proletárdiktatúra utáni időszakot, a Fényes szelek a népi kollégiumok korszakát, az Égi bárány és a Sirokkó a két világháború közötti magyar fasizálódás folyamatát rajzolta meg. 1972-ben Még kér a nép című filmjéért megkapta a cannes-i filmfesztiválon a legjobb rendezés díját.
Egy olasz újságírónővel szövődött szerelem miatt a hetvenes évek végéig Olaszországban élt és alkotott. Itt készítette el a La pacifistát Monica Vittivel, valamint a hatalom és a szexuális perverziók összefonódásáról szóló (az akkori hazai kultúrpolitika megítélése szerint a pornográfia határát súroló) Magánbűnök, közerkölcsök című alkotását. A test valósága egyébként is jellemző volt filmjeire. Egy interjúban így nyilatkozott erről: „Annak idején ez volt a parasztvakítás. Meztelenség Magyarországon? Óriási dolog volt. Radványi Géza, mielőtt disszidált, tanított minket, vagyis sokat dumált velünk erről-arról. Ő mondta, hogy négy dolog kell a jó filmhez: gyerek, kutya, fóka és meztelen nő.”
Hazatérése után új alkotói korszak kezdődött művészetében, a nehezen megfejthető képi nyelvrendszert alkalmazó Szörnyek évadja, a Jézus Krisztus horoszkópja, a Kék Duna keringő a magyar jelent boncolgatták újfajta filmnyelvi eszközökkel.
A kilencvenes évek közepétől művészete ismét megújult, a „Kapa–Pepe”-filmekben (Nekem lámpást adott kezembe az Úr Pesten; Anyád! A szúnyogok; Utolsó vacsora az Arabs szürkénél; Kelj fel komám, ne aludjál!; A mohácsi vész) a bohóctréfa, a blődli eszközeivel dolgozott, teret engedve a rögtönzésnek, és a beállítások is megrövidültek. Utolsó filmjét, a keserűen ironikus Oda az igazságot a 2010-es filmszemlén mutatták be, a következő évben közreműködött a Magyarország 2011 című, tizenegy rendező által jegyzett szkeccsfilmben is.
Színházi rendezései is emlékezetesek, így a Várszínházban játszott Hasfelmetsző Jack, az alkalmi színpadokon bemutatott Mata Hari, a Drakula, a Csárdáskirálynő és a Szép magyar tragédia vidéki előadásai.
A rendezések mellett aktív közéleti és társadalmi szerepet is vállalt, a Magyar Filmművészek Szövetsége elnöke, 2011-től tiszteletbeli elnöke volt, és több ízben volt az SZDSZ országgyűlési képviselőjelöltje. 1988-tól címzetes egyetemi tanár volt a Színház- és Filmművészeti Egyetemen, 1990–1991-ben a Harvard Egyetem Kommunikációs Intézetének tanára volt. 1993-tól a Széchenyi Irodalmi és Művészeti Akadémia tagja, 1994-től 2008-ig elnöke, az Európai Filmakadémia tagja volt.
Jancsó Miklós művészetét több rangos díjjal is jutalmazták, a többi között kétszer kapott Kossuth-díjat (1973, 2006), 1966-ban Balázs Béla-díjat, 1970-ben érdemes, 1980-ban kiváló művész lett. Több rangos fesztivál (Cannes, Velence, Split) életműdíjasa volt, 2001-ben Budapest díszpolgára lett, 2004-ben a Magyar Mozgókép Mestere címmel tüntették ki. 2012-ben jubileumi Prima Primissima díjat kapott, 2013-ban a Magyar-Orosz Művelődési és Baráti Társaság Szent-Györgyi érmét vehette át.
Gyermekei közül Miklós operatőr, Dávid pedig vágó lett.
A világhírű rendező 2014. január 31-én hunyt el Budapesten. Ugyanebben az évben a Magyar Filmművészek Szövetsége megalapította a Jancsó Miklós Alkotóműhelyt. A 2015-ös cannes-i filmfesztiválon a nagy klasszikusok felújított változatát bemutató program keretében ötven év után ismét levetítették a Szegénylegények című filmjét.
A nyitóképen Jancsó Miklós filmrendező budapesti otthonában 2012. november 15-én. Fotó: Isza Ferenc / AFP
