В 1962 году Иоселиани поставил короткометражную ленту «Апрель», а в 1964 году снял документальный фильм «Чугун», показав в нем один день работы металлургического завода. Уже для этих фильмов был характерен оригинальный режиссерский стиль, который ярко проявился в его первой полнометражной картине «Листопад» (1966), удостоенной в Канне приза ФИПРЕССИ и приза Жоржа Садуля за лучший дебют.
В 1971 году на экраны вышел фильм «Жил певчий дрозд», а в 1976 году режиссер поставил «Пастораль», получившую приз ФИПРЕССИ на Берлинском фестивале.
С начала 1980-х годов Отар Иоселиани работает во Франции, там он снял нескольких документальных и короткометражных картин. В 1984 году режиссер поставил фильм «Фавориты Луны», удостоенный на Венецианском кинофестивале Специального приза жюри. Этой же премией были отмечены еще два фильма Иоселиани – «И стал свет» (1989) и «Разбойники. Глава седьмая» (1996).
В 1999 году на экраны вышел новый фильм Отара Иоселиани, в котором он сыграл и одну из главных ролей – «Прощай, дом родной» (в российском кинопрокате получивший название «In vino veritas»).
