BENOÎT DELHOMME nació en París en 1961 y pasó la mayor parte de su infancia en Cherburgo, Normandía.

    Comenzó sus estudios de cine en 1980 en la Sorbona de París y en la Escuela Louis Lumière, especializándose en cinematografía, donde recibió clases del operador de cámara favorito de Robert Bresson.
  Delhomme saltó a la fama como director de fotografía en 1993 con la película El olor de la papaya verde, una poética recreación de la Saigón de los años 50 rodada íntegramente en París y dirigida por Tran Ahn Hung. La película ganó la Camera d’Or en el Festival de Cannes y fue nominada al Oscar a la Mejor película extranjera. Tras este éxito, Delhomme volvió a formar equipo con Tran Ahn Hung en 1995 para Cyclo, una violenta historia del Vietnam contemporáneo rodada en las ajetreadas calles de Ciudad Ho Chi Minh. La película ganó el León de Oro en Venecia.
  En 1997 Delhomme rodó en Roma Artemisia, una película biográfica de la pintora italiana Artemisia Gentileschi, y obtuvo una nominación a la Mejor fotografía en los premios César. La película también fue nominada al Globo de Oro a la Mejor película extranjera. Ese mismo año, Delhomme rodó su primera película de habla inglesa en el Reino Unido con el director Mike Figgis, The Loss of Sexual Innocence, a la que siguió El caso Winslow, dirigida por David Mamet.
  En 2000 Delhomme rodó Sade, una historia sobre el Marqués de Sade ambientada en laRevolución Francesa y dirigida por Benoit Jacquot. En 2001, Delhomme rodó una historia contemporánea de fantasmas en las calles de Taipei con el director taiwanés de culto Tsai Ming Liang, titulada ¿Qué hora es? En 2004, Delhomme trabajó en la adaptación de la obra de Shakespeare El mercader de Venecia, protagonizada por Al Pacino y Jeremy Irons, y voló a Australia para rodar La propuesta, un brutal y estiloso western ambientado en el interior del país, escrito por Nick Cave y dirigido por John Hillcoat. En 2006 le siguió Breaking and Entering, protagonizada por Jude Law y Juliette Binoche y dirigida por el ganador del Oscar Anthony Minghella.
  En 2008 Delhomme participó en El niño con el pijama de rayas, una trágica historia de amor entre el hijo del comandante de un campo de concentración y un niño judío. En 2011 rodó Salomé, una adaptación de la obra de Oscar Wilde dirigida por Al Pacino y protagonizada por Jessica Chastain en su primer papel importante. Ambientada en un pequeño escenario de Los Ángeles y con Buñuel y Dalí como inspiración, Delhomme creó una de sus obras más experimentales. En 2012 se encargó de la dirección de fotografía de El hombre más buscado, una historia de espías posterior al 11-S basada en una novela de John Le Carré. La película estaba ambientada en Hamburgo, dirigida por el legendario fotógrafo holandés Anton Corbijn y protagonizada por Willem Dafoe y Philip Seymour Hoffman en uno de sus últimos papeles.
  En 2014, trabajó en la película biográfica del cosmólogo Stephen Hawking titulada La teoría del todo, dirigida por el ganador del Óscar James Marsh. Eddie Redmayne ganó un Óscar al Mejor actor por interpretar a Hawking.
  En 2017 Delhomme trabajó junto al pintor y nominado al Oscar Julian Schnabel en Van Gogh, a las puertas de la eternidad, que retrataba los dos últimos años de la vida de Vincent Van Gogh. La película se rodó íntegramente cámara en mano en Provenza y fue protagonizada por Willem Dafoe en el papel de Vincent Van Gogh. Dafoe fue nominado al Oscar al mejor actor por este papel.
  En 2020 Delhomme trabajó en El fotógrafo de Minamata, que narra la historia real del icónico fotógrafo de guerra Eugene W. Smith (interpretado por Johnny Depp) cuando es enviado a Japón por la revista Life para documentar los devastadores efectos del envenenamiento por mercurio en un pequeño pueblo en 1970. En 2021, Delhomme rodó una adaptación de El amante de Lady Chatterley, de D.H. Lawrence, protagonizada por Emma Corrin y dirigida por Laure de Clermont Tonnerre.
  Delhomme también está desarrollando una carrera como pintor. En 2017 celebró su primera exposición en Nueva York.