Avant de basculer dans le monde du septième art, Renaud Cohen décroche en 1988 une maîtrise de... chinois. Après un court métrage documentaire, "Parente à plaisanterie", il obtient en 1992 son diplôme de la FEMIS, section réalisation. Il y réalise son premier court métrage de fiction, "Réflexions d'un garçon", qui obtient le Prix Spécial du Jury d’Edimbourg, le Grand Prix de la jeunesse au Festival de Seine-Saint-Denis ainsi que le Prix du Public au Festival de Genève. Il se consacre alors à plusieurs documentaires avant d'être en 1998 lauréat et résident de la Villa Médicis, section scénario.

En 2000, Renaud Cohen met en scène son premier long métrage de fiction, Quand on sera grand, avec Mathieu Demy, Amira Casar et Maurice Bénichou. Cette comédie sur un trentenaire est sélectionnée au Festival de San Sebastian 2000 et au Festival Premiers Plans d'Angers l'année suivante. Onze ans plus tard, il signe son retour sur le grand écran avec Au cas où je n'aurais pas la palme d'or, une nouvelle comédie sur un cinéaste quadragénaire qui, lorsqu'il se découvre une maladie potentiellement mortelle, décide de s'atteler au tournage de ce qui pourrait s'avérer être son dernier film.