Après des études de scénario à la Fémis, Alice Winocour réalise plusieurs courts métrages, dont Kitchen, sélectionné en Compétition à Cannes en 2005. En 2011, elle réalise son premier long métrage, Augustine avec Vincent Lindon et Soko, sélectionné à la Semaine de la Critique à Cannes et nommé au César du meilleur premier film. Son deuxième long métrage, Maryland, avec Matthias Schoenaerts et Diane Kruger est présenté en Sélection officielle à Cannes (Un Certain regard, 2015). Elle coécrit Mustang avec la réalisatrice Deniz Gamze Ergüven, pour lequel elle remporte le César du meilleur scénario et qui représente la France aux Oscars en 2016, ainsi que Mignonnes de Maïmouna Doucouré. Proxima, son troisième film avec Eva Green et Matt Dillon, est primé au Festival de Toronto et de San Sebastián 2019.Elle prépare son quatrième film, Paris Memories.