Après des études de commerce à l'ESSEC, Patrick Grandperret, passionné de sports mécaniques, signe pour des agences des reportages photo sur des grands prix. Au début des années 70, la lecture d'Au-dessus de volcan de Malcolm Lowry fait naître chez le jeune homme un désir de cinéma - même si l'ouvrage sera finalement porté à l'écran par John Huston. Il débute dans le 7e Art comme photographe de plateau, puis devient assistant réalisateur, notamment auprès de Pialat, sur Passe ton bac d'abord (1979) et Loulou (1980).

En 1981, il réalise son premier long métrage, Courts-Circuits, dans lequel cet ancien motard mêle sa passion pour les courses de deux-roues et son attachement aux laissés-pour-compte de la société. Cinéaste en marge, Patrick Grandperret gagne alors sa vie en produisant des dizaines de spots publicitaires. Pour son deuxième opus, Mona et Moi, plongée dans le Paris des punks et des squatteurs entre dope, système D et rock'n'roll, le cinéaste s'inspire de la vie mouvementée de son ami Simon Reggiani : "Mon attitude me faisait penser à celle de Jean Rouch qui va filmer des gens en Afrique. Mais là, c'était quelqu'un qui vivait des choses insensées à côté de moi", déclarera aux Cahiers du cinéma le réalisateur à propos de ce film-culte, Prix Jean-Vigo 1990.

L'Afrique, Patrick Grandperret la traverse à l'occasion du film qui le révèle au grand public, L'Enfant lion, un conte qui séduit petits et grands en 1993. Le continent noir se retouve au coeur de ses deux longs métrages suivants, interprétés par Jacques Dutronc : Le Maitre des éléphants (1995), étude d'une relation père/fils, et Les Victimes (1996), thriller qui peine à convaincre la critique et les spectateurs. Acteur et producteur occasionnel pour ses amis cinéastes Claire Denis ou Stévenin, Grandperret réalise ensuite téléfilms et courts métrages, jusqu'à ce que la veuve de Maurice Pialat, devenue productrice, lui propose de reprendre un projet avorté de l'auteur de Van Gogh : Meurtrières, ou la tragique virée de deux adolescentes en rupture de ban. Inspiré d'un fait divers, le film est présenté à Cannes dans la section Un Certain Regard, en 2006.