Exigeant du temps où il écrivait pour La Revue du cinéma et Les Cahiers du cinéma, Paul Vecchiali commence sa carrière comme producteur sur les premiers moyens-métrages de Jean Eustache, puis débute la réalisation en 1961 avec Les petits drames, un film muet perdu dans lequel figurait Michel Piccoli. C'est le commencement d'une aventure qui le verra tourner jusqu'à sa mort.

Influencé par les grands mélodrames du cinéma des années 1930, il restera souvent prisonnier d'un manque de moyens qui le maintiendra dans une indépendance quasi forcée. Ses films ne rencontrent que rarement le succès, et il devient par la force des choses un cinéaste de niche, assez inconnu du grand public.

Il était l'un des cinéastes du sentiment et s'attachait à décrire des personnages souvent tragiques (En haut des marches) ou brisés (Femmes, femmes) et abordait des sujets d'actualité comme la masculinité (De sueur et de sang). Il était aussi un producteur reconnu du cinéma français, pour avoir notamment co-financé Jeanne Dielman, 23, quai du commerce, 1080 Bruxelles de Chantal Akerman ou Loin de Manhattan de Jean-Claude Biette.