Après être passé par la Fémis, Yves Caumon fait ses débuts au cinéma en tant qu'assistant pour les réalisateurs Agnes Varda, Eric Barbier et Jean-Paul Civeyrac. Ses premières expériences dans la réalisation correspondent à deux courts-métrages, Antonin et Il faut dormir, dans lesquels il signe également le scénario.

De retour dans sa région natale, dans le sud-ouest de la France, il réalise en 1998 le moyen-métrage très remarqué La Beaute du monde, qui marque déjà son goût pour les histoires minimalistes situées en pleine nature. Il enchaîne avec Les Filles de mon pays, un court-métrage sur le passage à l'âge adulte qui remporte le prix Jean Vigo en 2000.

Ce succès permet au réalisateur de se lancer dans un premier long-métrage, Amour d'enfance, chronique sur les contrastes entre la vie à la ville et à la campagne, menée par Mathieu Amalric. Très bien accueilli par la critique, ce film reçoit le Prix Un Certain Regard à Cannes en 2001 et inscrit le nom d'Yves Caumon parmi la nouvelle génération d'auteurs français à suivre.

Sans jamais abandonner le support du court-métrage (À la hache en 2002, les scénarios de L' Aide au retour et d'Amsterdam en 2009 et 2010), le cinéaste est de retour en 2005 en compétition à Cannes (Quinzaine des réalisateurs) pour présenter un deuxième long, Cache-cache, fable dramatique sur un homme (Bernard Blancan) caché au fond du puits de la maison qu'il refuse de quitter. Le succès critique est encore une fois au rendez-vous.

Yves Caumon prend ensuite six ans avant de présenter un nouveau projet, L' Oiseau (2011), drame intimiste sur la vie quotidienne d'une femme en deuil, incarnée par Sandrine Kiberlain. Le film est repéré par un autre festival majeur, celui de Venise, qui le projette dans sa compétition Orizzonti, réservée aux œuvres ayant un penchant expérimental.