Alors qu’il étudie au Théâtre d’art de Moscou puis au Théâtre Vakhtangov, Nikita Mikhalkov fait ses débuts au cinéma. Il tourne d’abord à l’âge de 18 ans, dans le film Romance à Moscou réalisé par Gueorgui Danielia en 1963. Il tourne aussi dans le film de son frère Le Nid de gentilshommes.

Tout en poursuivant son métier d’acteur, il entre à l’Institut national de la cinématographie où il étudie la réalisation avec Mikhail Romm. Il tourne ses premiers courts métrages : Devochka i veshchi , And I Go Home et A Quiet Day During the End of War (ce dernier étant son film de fin d’études). En 1974, il réalise son premier long métrage Un étranger parmi les siens. Il réalise Partition inachevée pour piano mécanique (1976) qui est l’adaptation de la pièce Platonov d’Anton Tchekhov avec lequel il remporte la Coquille d’or au Festival de Saint-Sébastien en 1977. En 1979, il réalise Quelques jours de la vie d’Oblomov qui est l’adaptation du roman Oblomov d’Ivan Gontcharov écrit en 1859 .

Après Cinq Soirées (1979) et Family Relations (1981), il réalise Les Yeux noirs qui est inspiré de plusieurs histoires courtes de Tchekov. Pour ce film, Marcello Mastroianni remporte le Prix d’interprétation masculine au Festival de Cannes 1987. Avec Urga, il remporte le Lion d’or à la Mostra de Venise. Anna 6-18 est un documentaire sur la propre fille du réalisateur, de son enfance à l’âge adulte. C’est avec Soleil trompeur (1994), dont l’action se déroule pendant les Grandes Purges des Années 1930, que Mikhalkov reçoit le Grand Prix du Jury au Festival de Cannes 1994 et l’Oscar du meilleur film étranger en 1995.
Ensuite, il réalise Le Barbier de Sibérie (1998), puis le remake de Douze hommes en colère de Sidney Lumet avec 12 (2007), et enfin Soleil trompeur 2 (2010) qui est la suite de Soleil trompeur.

Parallèlement à sa carrière de réalisateur, Mikhalkov est président de la société des réalisateurs russes et dirige le Festival international du film de Moscou depuis 2000. Il est à l’origine de la création en 2002 de l’Aigle d’or récompensant le meilleur film russe.

1967 Devochka i veshchi
1968 And I Go Home
1970 A Quiet Day During the End of War

1974 Un étranger parmi les siens
1976 Esclave de l’amour
1976 Partition inachevée pour piano mécanique
1979 Quelques jours de la vie d’Oblomov
1979 Cinq Soirées
1981 Family Relations
1983 Sans témoins
1987 Les Yeux noirs
1991 Urga
1992 Anna 6-18, documentaire
1994 Soleil trompeur
1998 Le Barbier de Sibérie
2007 12
2010 Soleil trompeur 2