Henri Langlois naît à Smyrne, Izmir dans l'actuelle Turquie, le 13 novembre 1914. Fuyant en septembre 1922 le grand incendie qui ravagea la ville et détruisit son patrimoine culturel et historique, la famille Langlois s'installe alors à Paris. Le jeune Henri, plus passionné par le cinéma que par les études, commence très tôt à collectionner des photos et des revues qui lui permettent de prolonger son émerveillement pour le 7e Art. Il développe en parallèle un goût très prononcé pour la lecture, la musique et la peinture.
Sa rencontre avec Georges Franju, alors maquettiste, va être déterminante. Tous deux s'intéressent fortement à la mise en scène et réalisent ensemble un court métrage, Le Métro
, en 1934. Prenant conscience de la nécessité de préserver le patrimoine cinématographique jusqu'alors voué à la destruction, ils fondent en 1935 le Cercle du cinéma, un ciné-club visant à collecter et montrer des films.
C'est en 1936 que Henri Langlois, Georges Franju et le secrétaire de la Fédération des ciné-clubs, Jean Mitry, créent la Cinémathèque française sous le régime associatif de la loi de 1901. Les statuts sont déposés le 9 septembre de la même année et le siège fixé au 29 rue Marsoulan (Paris 12e) où l'accueille Paul-Auguste Harlé, directeur de la Cinématographie française
. Des programmations très riches et variées de films muets, expérimentaux, jusqu'alors très peu visibles sont organisées. La Cinémathèque française va très vite entraîner un fort engouement au sein des passionnés de cinéma, participant fortement au développement de la pratique cinéphilique de l'immédiat après guerre. Parmi ces jeunes gens se trouvent François Truffaut, Jean-Luc Godard, Claude Chabrol ou encore Jacques Rivette qui vont suivre les "enseignements" de Langlois et considérer la Cinémathèque française comme une véritable école de cinéma. Cette dernière participe à l'émergence de cette nouvelle génération de cinéastes.
La Cinémathèque française va avoir un fort retentissement parmi les réalisateurs du monde entier qui vont vite contribuer à enrichir ses collections.
En s'entourant de fidèles collaborateurs tels que Lotte Eisner, Marie Epstein, Mary Meerson, Henri Langlois contribue à faire de la Cinémathèque française un véritable refuge pour les artistes et créateurs et la renommée de ses collections ne cessera de croître.
Malgré les remous liés à l'Occupation et la tentative de mise à l'écart en 1968 par André Malraux, alors ministre d'Etat chargé des affaires culturelles, Henri Langlois reste secrétaire général de la Cinémathèque française jusqu'à sa mort en 1977.