1945年，罗曼回到了父亲身边，并进入一所技工学校学习，但是年轻的他似乎早有了从影的主意。50年代开始，他自编自导自演了一些电影短片，其中有《自行车》("Bicycle"，1955年)、《凶手》("A Murderer"，1957年)等。随后他进入了波兰罗兹电影学校(Lodz Film School)，开始了为期五年的学习，并逐渐崭露头角。他在学生期间自编、自导、自演的荒诞短片《两个男人与更衣室》("Two Men and a Wardrobe"，1958年)获得了5项国际大奖，包括布鲁塞尔电影节(Brussels World's Fair)最佳影片第3名。他早期拍摄的短片《胖子和瘦子》("The Fat and the Lean"，1961年)和喜剧短片《哺乳动物》("Mammals"，1962年)等，受到一致推崇，至今仍堪称同类影片中的经典，这时他已显示出对黑色风格产生了兴趣。
1962年3月，罗曼首次编导了波兰影片《水中刀》("Knife in the Water")，这部讲述战后波兰社会婚姻悲喜剧的影片是他的长片处女作。影片没有得到波兰官方和评论界的好评，但在西方却引起了轰动，为他跨入世界影坛打下了一个良好基础。该片在第25届威尼斯电影节上获得"费比西"(Fipresci)最佳导演，并获得第36届奥斯卡奖最佳外语片提名，名噪世界影坛。在巴黎几经沉浮后，罗曼结识了年轻的编剧杰勒德-布拉奇(Gerard Brach)，俩人成为了长期的合作伙伴。不久罗曼移居英国，执导了3部与杰勒德-布拉奇联合编著的影片：1965年，法国著名女演员凯瑟琳-德诺芙主演、关于年轻女子心理崩溃的心理恐怖片《冷血惊魂》("Repulsion")；1966年，讲述在一座城堡里发生的歹徒与一对不和夫妻的黑色惊悚片《荒岛惊魂》("Cul-de-sac")；1967年，他与美国女明星莎朗-塔特(Sharon Tate)联合担当主演的恐怖片《天师捉妖》("The Fearless Vampire Killers")。前二部影片分别在柏林电影节上获得银熊奖和金熊奖。这时的罗曼，以强烈的悬念和令人窒息的恐怖气氛表现出了浓烈的血腥气味，也使他在国际影坛的声誉不断提高。
1979年，罗曼在法国编导了娜塔莎-金斯基(Nastassja Kinski)主演的爱情片《苔丝》("Tess")，这部影片改编自托马斯-哈代(Thomas Hardy)著名小说《德伯家的苔丝》("Tess of the d'Urbervilles")，他以一种写实手法将哈代的小说浪漫地形象化，影片弥漫着罗曼对宿命的无奈之情。罗曼凭借此片先后获得了法国恺撒奖、洛杉矶影评人协会最佳导演，以及第38届金球奖第53届奥斯卡奖最佳导演提名。罗曼后来的作品开始走下坡路，很少能达到鼎盛时期的水准。他开始出现在一些舞台剧中，1981年，他回到了波兰，执导并主演了舞台剧《莫扎特》("Amadeus")。
1988年，罗曼编导了悬念惊悚片《惊狂记》("Frantic")。这部由哈里森-福特(Harrison Ford)和贝蒂-巴克利(Betty Buckley)主演的影片, 讲述了一位美国人在法国巴黎寻找失踪妻子的故事，此片在一定程度上得到了评论界的认可和商业上的成功。1992年，他在法国编导了《苦月亮》("Bitter Moon")，影片由他的法国妻子伊曼纽尔-塞根纳(Emmanuelle Seigner)和休-格兰特(Hugh Grant)主演，这是一部反映情感和性堕落的影片，告诫人们把握自我、不必过分沉溺于肉欲。1994年执导的惊悚片《不道德的审判》("Death and the Maiden")，改编自智利剧作家阿里尔-多尔夫曼(Ariel Dorfman)的政治题材故事，由西格尔内-维弗(Sigourney Weaver)和本-金斯利(Ben Kingsley)主演。他将被本-金斯利强暴后而变得情绪不安的西格尔内-维弗内心挖掘至极，成为他最为黑暗压仰的一部电影。
沉寂4年后，1999年罗曼-波兰斯基带着自己编导的惊悚片《第九道门》("The Ninth Gate")重返影坛。影片改编自西班牙作家(Arturo Paris Riverte)的恐怖小说，深刻揭示了人类内心深处的善恶、美丑，但影片上映后反响一般。2002年，罗曼推出了力作《钢琴家》("The Pianist")。该片根据波兰犹太钢琴家瓦拉迪斯劳-斯皮尔曼(Wladyslaw Szpilman，阿德里安-布劳迪饰，Adrien Brody)的自传体小说《一个城市的毁灭》("Death of a City")改编。描写二战期间，一位天才的波兰犹太钢琴家，整日处在死亡的威胁下。但他的琴声打动了一位德国军官，在这位军官的冒死保护下，终于迎来了自由。曾有过纳粹集中营经历的罗曼，在此片中融入了自己的亲身体验，将影片拍得沉重而又细腻感人，重塑了他一流导演的地位。虽然还在欧洲流放，但再次赢得了好莱坞及全球评论界、观众的认可，先后获得了第55届戛纳电影节金棕榈大奖，法国恺撒奖、波士顿影评人协会、美国影评人协会的最佳导演，以及第75届奥斯卡奖最佳导演提名。
罗曼-波兰斯基属于能编、能导、能演的全才，自从孩提时代起，就主演过多部影片。1954年，21岁的罗曼就在波兰电影巨匠安杰伊-瓦依达(Andrzej Wajda)的第一部影片《这一代》("A Generation")中担任主角。后来，他又在《洛托纳》("Lotna"，1959年)和《无罪的巫师》("Innocent Sorcerers"，1960年)中亮过相。除了在他自己创作的一些短片和影片中出演角色以外，他还在许多欧洲的电影中出演相当戏份的大小角色，如1974年安东尼奥-马格里提(Antonio Margheriti)执导的恐怖片《魔鬼之血》("Blood for Dracula")、1992年德兰-萨拉菲安(Deran Sarafian)执导的《飞越北极星》("Back in the U.S.S.R.")和1994年吉赛贝-托纳多雷(Giuseppe Tornatore)执导的惊悚片《幽国车站》("A Pure Formality")等。
