Die Arbeit als Schauspieler sieht Amalric als Ablenkung von seiner wirklichen Karriere, der eines Filmemachers. Nachdem ihm der Besuch der Pariser Filmhochschule IDHEC verwehrt geblieben war, realisierte er 1985 mit "Marre de Café" seine erste Regiearbeit auf 8-mm-Film und arbeitete, durch einen Freund der Familie empfohlen, als Regieassistent für Louis Malle "(Auf Wiedersehen, Kinder", 1987) und später auch für Peter Handke "(Die Abwesenheit", 1993). Mit "Es wird aufgegessen" (1997) realisierte er seinen ersten Spielfilm, für den er auch das Drehbuch verfasste. Das semi-autobiografische Familienpsychogramm handelt vom erwachsenen Sohn einer angesehenen Literaturkritikerin, der in sein Elternhaus nach Paris zurückkehrt, um sich mit der Vergangenheit auseinanderzusetzen. Es folgten unter anderem die Spielfilme "Le stade de Wimbledon" (2001), der arte-Fernsehfilm "Gleichstellung" (2003) und mehrere Kurzfilme. Zudem unterrichtete Amalric an der Filmhochschule La fémis. Für seinen Spielfilm "Tournée" (2010), in dem er auch als Schauspieler auftrat, erhielt er den Regiepreis der 63. Filmfestspiele von Cannes sowie mehrere César-Nominierungen.