Après s'être formé au Conservatoire national supérieur d’art dramatique, Philippe Laudenbach tourne en 1963 son premier long métrage, Muriel ou le temps d'un retour, sous la direction d’Alain Resnais. Il retrouvera le réalisateur en 1980 dans son étude sur le comportement humain, Mon Oncle d'Amérique, avant d’expérimenter le bonheur dans un château en incarnant un curieux personnage, l'éducateur ennemi de la rêverie gratuite, dans La Vie est un roman.

Avec près d'une centaine de films et de téléfilms à son actif, le comédien ne s’est jamais arrêté de tourner et compte parmi ses partenaires des acteurs aussi célèbres que Gérard Depardieu dans Rive droite, rive gauche ou encore Jean-Hugues Anglade dans 37°2 le matin. Habitué des tournages de Resnais, il croise Lambert Wilson dans Les Caprices d'un fleuve où il retrouve Pierre Arditi, autre comédien récurrent du cinéaste.

Bien qu’il n’ait jamais obtenu de premier rôle, l’acteur joue néanmoins pour les grandes figures de la Nouvelle Vague. Il prend la défense de Jean-Louis Trintignant dans Vivement dimanche ! de François Truffaut, puis joue dans l’un des contes d’Eric Rohmer, "Le garçon de café" dans 4 Aventures de Reinette et Mirabelle. Son nom apparait au générique d’une large palette de films, comme les aventures du gentleman cambrioleur Arsène Lupin où celles du célèbre détective privé Sherlock Holmes. Il côtoie l’univers à paillettes de People Jet Set 2 puis celui, plus sombre mais pas dénué d’humour, des pompes funèbres dans la comédie Bouquet final avec Didier Bourdon. Il fait rire le public dans Black mic-mac et dans , où une histoire de valises échangées à l’aéroport sauve Fabrice Luchini des avances de Valérie Stroh. Il s’essaye également à plusieurs reprises au genre policier avec le réalisateur Nicolas Boukhrief, dans Le Convoyeur en 2004 puis dans Cortex en 2008. Dans un registre plus intimiste, l’acteur fait partie de l’aventure Des hommes et des dieux, le film de Xavier Beauvois récompensé à Cannes en 2010, et prend part à La Guerre est déclarée de Valérie Donzelli. Dans Les Emotifs anonymes, il tourne avec Isabelle Carré, Benoît Poelvoorde et Pierre Niney, qu’il retrouve en 2012 dans Comme des frères. Dans ce drame, il accompagne le jeune acteur ainsi que François-Xavier Demaison et Nicolas Duvauchelle dans le deuil de leur amie, femme ou sœur, incarnée par Mélanie Thierry.