Après des études de philosophie et de lettres, Eduardo de Gregorio s'installe à Paris en 1971.

Il débute au cinéma en 1970 en tant que scénariste pour Bernardo Bertolucci(La Strategie de l'araignee) mais surtout Jacques Rivette avec qui il collabore de 1973 à 1978 (Celine et Julie vont en bateau, Duelle, Noroit et Merry go Round).

En 1976, il fait ses premiers pas derrière la caméra et écrit le scénario de Serail, puis enchaîne trois ans plus tard avec La Memoire courte, qui met en scène Nathalie Baye sur les traces d'un écrivain disparu interprété par Philippe Léotard. Ses deux premiers films sont présentés à des festivals prestigieux : Cannes , New York, Londres, Edimbourg.

Dans les années 80, il écrit et réalise Aspern avec à nouveau Bulle Ogier qui jouait déjà dans ses productions précédentes, et Corps perdus. Deux films à nouveau présents dans les festivals, et une pluie de récompenses pour le dernier : six prix au 8ème Festival de Cinéma Argentin de Santa Fe (meilleur film, meilleure mise en scène, prix de la critique, meilleure photographie, meilleur montage, meilleure musique).

Après douze ans d'absence, il revient au cinéma en 2001 avec une histoire de rêve et de tango : Tangos volés.