Während seiner Studienzeit in Paris begann Delannoy damit, in Stummfilmen mitzuspielen. Er arbeitete schließlich für Paramount, wo er sich zum Filmeditor hocharbeitete. 1934 bildete seine erste Regiearbeit, der Kurzfilm "Une vocation irrésistible", den Grundstein für die zweite Phase seiner Karriere, in der er auch als Drehbuchautor tätig war. 1946 wurde sein Film "Und es ward Licht" als einer von elf Filmen in Cannes mit dem Grand Prix ausgezeichnet. 1960 erhielt "Kommissar Maigret stellt eine Falle" eine Nominierung für den British Film Academy Award.