Arnaud des Pallières est né à Paris. Étudiant en lettre, il se tourne peu à peu vers le théâtre en tant qu’acteur et metteur en scène. Il s’intéresse ensuite au cinéma et continue ses études à la Fémis.
Son premier long-métrage voit le jour en 1996 : Drancy Avenir, il réalise ensuite deux moyens-métrages pour le petit écran : Is dead et Disneyland, mon vieux pays natal.
Adieu, son deuxième long-métrage sort en 2003. Parc, film insolite avec Jean-Marc Barr et Sergi Lopez sort en 2009. Deux ans plus tard, il réalise le court-métrage Diane Wellington.
En 2013, Arnaud des Pallières est pour la première fois invité à Cannes pour présenter son film "Michael Kohlhaas" en compétition officielle.