Natural del norte de Argentina, sus cuatro largometrajes, dos de ellos Selección Oficial del Festival de Cine de Cannes, han sido premiados por los grandes festivales y la crítica internacional, posicionándola como una de las cineastas latinoamericanas más relevantes del siglo XXI.

Estudió comunicación en la Escuela Nacional de Experimentación y Realización Cinematográfica en Buenos Aires y enseguida empezó a dirigir sus primeros cortometrajes. Trabajó en una serie de documentales para televisión antes de presentar su ópera prima.

El sonido es uno de los principios básicos de su creación junto a los paisajes de calor y la asfixia general de una sociedad en decadencia. Su obra, fundadora dentro del Nuevo Cine Argentino, se destaca por la creación de un universo familiar, cercano, íntimo, inspirado en las historias de su propio entorno social.

En 2015 se celebró la carrera de la cineasta con una retrospectiva de su obra en el Centro de Cultura Contemporánea de Barcelona (CCCB), en el marco de la vigésima segunda edición de L'Alternativa, Festival de Cine Independiente de Barcelona. En 2017, escribe y dirige Zama, película dramática seleccionada para representar a Argentina en la 90ª edición de los Oscar como Mejor película de habla no inglesa. 

Durante el confinamiento, en 2020, Lucrecia Martel regresó a su casa, en Salta (Argentina), donde realizó el documental Terminal Nord (2021), un homenaje apasionante a una comunidad de artistas presentada por la cantante Julieta Laso que sirve como a antídoto contra la pandemia.