Fils de docker, Robert Guédiguian grandit dans le quartier populaire de l'Estaque, à Marseille. S'intéressant très tôt aux questions politiques, il entame des études de sociologie à la faculté d'Aix-en-Provence où il rencontre sa future compagne, Ariane Ascaride, qu'il suit à Paris lorsqu'elle s'inscrit au Conservatoire. Auteur d'une thèse sur la perception de l'Etat dans le milieu ouvrier, il est bientôt contacté par René Féret pour coécrire une adaptation de Berlin Alexanderplatz. Le projet n'aboutira pas, mais Guédiguian collaborera avec le cinéaste sur le scénario de Fernand, en 1980.

Déçu par la politique, Robert Guédiguian trouve dans le cinéma une nouvelle manière de s'engager. Il signe en 1980 son premier long métrage, le désabusé Dernier été, présenté en section parallèle à Cannes, avec au générique Ariane Ascaride et Gérard Meylan, comédiens qui joueront dans la plupart de ses films, formant la "famille Guédiguian" - qui comptera aussi bientôt Jean-Pierre Darroussin. Se qualifiant lui-même de "cinéaste de quartier", il tourne ensuite plusieurs films confidentiels, dont Rouge midi (1985), portrait de plusieurs générations d'immigrés italiens. Il sort de l'ombre en 1995 grâce à A la vie, à la mort !, un hymne à la solidarité salué par la critique, avant que le grand public ne le découvre à son tour avec l'optimiste Marius et Jeannette, romance en milieu ouvrier qui vaut à Ascaride le César de la Meilleure actrice en 1998.

Tout en restant fidèle à la cité phocéenne, Robert Guédiguian s'essaie à différents genres, du film noir (A la place du coeur) à la fable (Mon père est ingénieur). Loin du cliché de la bonne humeur méridionale, le cinéaste tourne en 2000 une ambitieuse œuvre chorale, La Ville est Tranquille, constat désespéré sur la misère sociale et la fin des utopies. Héritier du cinéma populaire des années 30 à 50 - il signe d'ailleurs avec A l'attaque ! une variation autour de La Fête à Henriette de Duvivier -, Guédiguian est l'auteur en 2002 d'un vibrant mélodrame, Marie-Jo et ses deux amours, présenté en compétition au Festival de Cannes.

En 2004, celui qui a longtemps eu sa carte au Parti Communiste abandonne le petit théâtre de l'Estaque pour se consacrer au Promeneur du Champ de Mars, évocation pudique et dépassionnée des derniers jours de la vie de François Mitterrand, avant d'accomplir un Voyage en Arménie en forme de quête des origines (2007). Après un retour à Marseille avec le polar Lady Jane (2008), il revient sur le réseau Manouchian dans l'ambitieux L'Armée du crime, présenté à Cannes en 2009. Infatigable militant, il revient dans la Cité phocéenne deux ans plus tard, plus précisément dans son quartier d'enfance, l'Estaque, et y tourne Les Neiges du Kilimandjaro, drame social populaire dans lequel il redirige ses deux acteurs fétiches Jean-Pierre Darroussin et Ariane Ascaride.