Après des études d’arts appliqués qu’il abandonne pour la musique et un groupe de jazz-funk, il devient acteur par hasard alors qu’il est découvert par le directeur de casting du réalisateur français, Cédric Klapisch, dont il devient l’acteur fétiche, tournant sept films avec ce dernier, à commencer par « Le Péril Jeune ». Nommé aux César du meilleur espoir masculin en 1999 et en 2000, ainsi qu’au prix Lumière du meilleur espoir masculin, Romain Duris reste l’un des acteurs les plus appréciés de sa génération.