Née à Amiens, jeune femme de bonne famille, elle se passionne pour le journalisme et le féminisme et collabore à la Fronde, journal féministe fondé par Marguerite Durand. En 1915, elle se tourne vers le cinéma et réalise, grâce à l’argent de son mari, LES SOEURS ENNEMIES, mélodrame historique. Les films suivants (GEO LE MYSTÉRIEUX, 1916 ; VENUS VICTRIX, 1916 ; DANS L'OURAGAN DE LA VIE, 1916) ne témoignent guère en faveur du talent de leur réalisatrice. En 1917, sur le tournage d’ÂMES DE FOUS, son cinquième film, elle fait la rencontre d’un cinéaste et critique dont l’influence sera déterminante : Louis Delluc. Dulac se lance alors dans le cinéma d’avant-garde. Les recherches esthétiques prennent le pas sur l’exposition du récit et le jeu des acteurs. Représentante de ce qu’on appelle parfois le cinéma « impressionniste », elle multiplie les déformations de l’image, les flous et surimpressions, les mouvements virtuoses de la caméra et les effets de montage, pour réaliser un cinéma d’art qui tienne son rang parmi les autres formes artistiques. LA FÊTE ESPAGNOLE (1919), LA MORT DU SOLEIL (1921), la SOURIANTE MADAME BEUDET (1923) ou LE DIABLE DANS LA VILLE (1924) sont des exemples accomplis de ce style esthétisant.
En 1927, elle réalise LA COQUILLE ET LE CLERGYMAN, sur un scénario d’Antonin Artaud. Artaud et les surréalistes détesteront ce film, jugé profondément vain, et cette polémique entravera durablement la carrière de Dulac. Elle réalise cependant encore quelques courts-métrages, qu’elle définit dans ses écrits comme du « cinéma pur », de la « musique visuelle ». Il s’agit d’adaptations de poèmes de Baudelaire (L'INVITATION AU VOYAGE, 1927) ou de courtes pièces musicales (DISQUE 927, 1928), voire de poésie scientifique (GERMINATION D'UN HARICOT, 1928).
Elle se détourne de la réalisation à l'arrivée du cinéma parlant, et entre chez Gaumont en 1931 comme rédactrice adjointe, puis prend en charge l'année suivante un nouveau magazine, France Actualités Gaumont.
