Nasceu em Viena de Áustria, em 5 de Dezembro de 1890, e morreu em Beverly Hills, California, nos Estados Unidos da América, em 2 de Agosto de 1976.

Filho de um arquitecto, Lang estudou muito brevemente arquitectura na Universidade Técnica de Viena, e depois de ter viajado um pouco por todo o Mundo de 1910 a 1914, estabeleceu-se em Paris, por algum tempo, sobrevivendo como pintor.

Participou na Primeira Guerra Mundial, enquanto oficial do exército austro-húngaro, tendo sido gravemente ferido em Junho de 1916. Durante a convalescença começou a escrever guiões para filmes, sobretudo de suspense e de horror, que o fizeram ir para Berlim após o fim do conflito para trabalhar com o produtor alemão Erich Pommer. Parte do guião do Gabinete do Dr, Caligari (1919), de Robert Wiene foi escrito por Fritz Lang.

Fritz Lang é um dos expoentes do Expressionismo, um estilo que tentava descrever emoções subjectivas e as reacções que os objectos e os acontecimentos provocam, e não a realidade objectiva, e que se caracterizou na Alemanha por ter um estilo duro, arrojado e visualmente muito intenso. O primeiro filme de sucesso que realizou foi Der müde Tod (1921), mas a série de filmes que realizou em 1919-1920 com o título Die Spinnen, já o tinham tornado conhecido enquanto realizador. O filme seguinte, Dr. Mabuse, der Spieler (1922) estuda um criminoso de génio; Die Nibelungen (1924), baseado no romance medieval alemão redescoberto em 1755 e celebrizado por Wagner, conta a história de uma vingança auto-destrutiva; Metropolis (1926) possivelmente o mais importante filme de ficção científica alguma vez realizado, é uma visão expressionista do futuro, baseado no livro da sua mulher Thea von Harbou, com quem se casou em 1922, e que tinha conhecido quando ambos escreveram o guião de Der müde Todt (1921); e M (1931), o seu filme alemão mais famoso, e o seu primeiro filme sonoro, mostra um assassino de crianças que confessa o seu comportamento criminosos compulsivo.

O seu primeiro filme americano, Fury (1936), estudo de uma multidão que realiza um linchamento, é considerado o seu melhor da fase americana. Outros se lhe seguiram de 1937, em que realizou You Only Live Once até 1956 data do seu último filme Beyond a Reasonable Doubt.

Em 1956 Lang, farto de produtores metediços e controladores, abandonou a América indo viver para a Alemanha. Em 1959 realizou, em alemão, dois filmes na Índia, e em 1960 realizou na Alemanha o seu último filme Die Tausend Augen des Dr. Mabuse. Em 1964, quase cego, presidiu ao Festival de Cannes.