Mathieu Carrière débute au cinéma en 1964 dans
Tonio Kröger. Il joue ensuite dans
Les Désarrois De L'élève Torless et dans
Rendez-vous à Bray d'André Delvaux.
Il joue ensuite dans les films de Roger Vadim
Don Juan Ou Si Don Juan était Une Femme... et
La Jeune Fille Assassinée. Il joue également dans deux films de Marguerite Duras:
India Song et
Le Navire Night en 1979. Il tourne pour Eric Rohmer dans
La Femme De L'Aviateur en 1980 et à nouveau pour André Delvaux en 1983 dans
Benvenuta.
En 1985 on le retrouve dans
l'amour en douce d'Edouard Molinaro et en 1988 dans
El Placer De Matar. En 1989 il passe à la réalisation avec
L'Eveil Du Démon. En 1991 il participe à
Malina et en 1992 il tourne dans
Une Lueur Dans La Nuit de David Seltzer.
On peut l'aprecevoir quelques années plus tard dans
L'amour conjugal de Benoît Barbier et en 2000 dans Regarde-moi de Frédéric Sojcher. En 2004 il est Le Duc d'Orléans dans l'Arsène Lupin de Jean-Paul Salomé.
En 2008 il joue dans Les Murs Porteurs de Cyril Gelbat.
