Dès les débuts du cinématographe apparaît le film documentaire (la Sortie des usines Lumière, 1894). Jusque dans les années 1920, le film d'expédition ou de voyage domine ; cependant, la Première Guerre mondiale ouvre de nouvelles perspectives : l'information et la propagande. Il faut toutefois attendre que le cinéma (de fiction) élabore son propre langage pour que le film documentaire se définisse par rapport à lui. Grâce à R. Flaherty (Nanouk l'Esquimau, 1922), à D. Vertov (Ciné-œil, 1924 ; l'Homme à la caméra, 1929), à A. Cavalcanti (Rien que des heures, 1926) et à d'autres, ce genre accède à un style propre, marqué par l'utilisation des différents procédés de montage. Mais le courant documentariste anglais, amorcé en 1929 par J. Grierson, constitue la première grande école du genre. Dotée d'une vision politique réformiste, celle-ci se propose de donner une image organisée de la réalité en créant un langage sociologique et esthétique adéquat. Dans les années 1930 à 1940, quelques cinéastes indépendants tournent des documentaires qui comptent parmi les meilleurs films de leur époque (Terre sans pain, L. Buñuel, 1932 ; Terre d'Espagne, J. Ivens, 1937 ; Farrebique, G. Rouquier, 1946). En Allemagne, il existe aussi une forte tradition documentaire mais elle est bientôt utilisée aux seules fins de la propagande nazie.

Après la Seconde Guerre mondiale, le film d'art se développe et vise à vulgariser la culture (le Mystère Picasso, H.-G. Clouzot, 1956). Au cours des années 1950, le Canada, les États-Unis et la France renouvellent la conception et la finalité du documentaire en créant le « cinéma direct ». Celui-ci a pour chefs de file G. Rouquier (Lourdes et ses miracles), G. Franju (Hôtel des Invalides), l'ethnologue J. Rouch (Jaguar, Moi un Noir), P. Perrault (Pour la suite du monde). À la même époque, en Grande-Bretagne, le free cinema traite sans emphase la réalité des gens simples à travers les films de L. Anderson, de L. Mazetti, de K. Reisz et de T. Richardson. Après 1968, le documentaire devient parfois un instrument de lutte militante. Aujourd'hui, en dehors du documentaire télévisé, ce genre connaît un nouvel essor dans l'analyse des archives et des témoignages (le Chagrin et la Pitié, M. Ophuls, 1969 ; Shoah, C. Lanzmann, 1985), le reportage social (Faits divers, R. Depardon, 1983 ; Être et Avoir, N. Philibert, 2002), la contestation de l'information officielle (Bowling for Columbine, M. Moore, 2002) et l'exploration du monde naturel et animalier (le Peuple migrateur, J. Perrin, 2001).