Tony Gatlif est né d'un père kabyle et d'une mère gitane. Après une enfance à Alger, Gatlif arrive en France en 1960 durant la Guerre d'Algérie. S'ensuit un parcours difficile et éclaté, qui ira de la maison de redressement à une rencontre avec l'acteur Michel Simon en 1966, en passant par des cours d'art dramatique. Il joue alors dans des pièces de théâtre puis réalise son premier film en 1975, La Tête en ruine.
À partir de 1981, il aborde le thème qu'il approfondira de film en film : les Roms du monde entier, dont il devient à bien des égards le chantre, séduit par une « communauté en mouvement » et par un « univers sonore et musical » d'une très grande richesse et d'une grande diversité. Cependant, manifestement étranger à l'idée d'un rattachement exclusif à une communauté, Gatlif se définit lui-même comme un « méditerranéen ».
Il est fait chevalier de la Légion d'honneur par Fleur Pellerin.