Denis Dercourt baigne dès son plus jeune âge dans l'univers de la musique et dans celui du cinéma. Fils (et petit-fils) d'un producteur et d'une prof de piano, Petit Chanteur à la Croix-de-Bois, il suit des cours de violon -instrument qu'il troquera pour l'alto-, et tourne, adolescent, des films en super 8. Elève brillant (bachelier à 16 ans, études de philo, passage à Sciences Po), il est alto solo au sein de l'Orchestre Symphonique français de 1988 à 1993 puis enseigne la musique de Chambre au Conservatoire de Strasbourg.

En 1997, Le Déménagement, une comédie d'à peine une heure, marque les débuts de Denis Dercourt à la réalisation. Mais le cinéaste, qui a fondé avec son frère Tom la société Les Films à un dollar, se fait remarquer en 1998 avec Les Cachetonneurs, une oeuvre drôlatique au charme insolite, retraçant les péripéties d'instrumentistes qui courent le cachet.

S'il change d'orientation avec son troisième opus, Lise et André, un road-movie teinté de mysticisme, la musique se trouve de nouveau au centre de ses deux longs métrages suivants : Mes enfants ne sont pas comme les autres (2003) avec Richard Berry en père exigeant de deux jeunes virtuoses, puis La Tourneuse de pages, très remarqué sur la Croisette en 2006, l'étude de la trouble relation qui unit une pianiste renommée (Catherine Frot) à une de ses anciennes élèves (Déborah François). Dans son sixième film, Demain dès l'aube... (2008), présenté comme le précédent à Cannes dans la section Un Cerrtain Regard, Denis Dercourt orchestre un nouveau face-à-face, cette fois entre deux frères, dont l'un développe une passion perturbante pour les jeux de rôle historiques.