Nghệ sĩ Nhân dân Trần Phương sinh năm 1930 và lớn lên tại Thái Nguyên. Cuộc đời dẫn dắt NSND Trần Phương qua nhiều ngã rẽ khác nhau trước khi đưa ông đến với điện ảnh. Đi theo kháng chiến từ khi còn rất trẻ, Trần Phương học nghề thợ tiện, phục vụ trong xưởng quân giới của Giáo sư Trần Đại Nghĩa.
Năm 1947, ông cùng đồng đội tại xưởng quân giới chuyển lên Bắc Kạn. Năm 1952, trong một lần thử đạn, Trần Phương không may bị thương, mất một ngón tay, ông được phép rời xưởng trở về Thái Nguyên làm công tác hậu cần ở Trường Văn nghệ nhân dân Liên khu Việt Bắc.
Tại đây, ông có cơ hội tiếp xúc với những tên tuổi lớn của văn đàn Việt Nam như: Tố Hữu, Nguyễn Huy Tưởng, Thế Lữ, Nguyên Hồng, Tô Hoài, Nguyễn Tuân... để rồi, như mối duyên định sẵn, ông "chạm ngõ" nghệ thuật thứ bảy.
Ban đầu, ông học chèo và từng cùng đồng nghiệp theo Bác Hồ sang Trung Quốc biểu diễn vào năm 1955. Sau này, đạo diễn điện ảnh Phạm Văn Khoa đưa Trần Phương đến với điện ảnh khi giới thiệu cho ông xem một số bộ phim của điện ảnh Nga, Trung Quốc.
Thuộc thế hệ đầu tiên của điện ảnh Việt Nam, NSND Trần Phương và hầu hết đồng nghiệp đều từ sân khấu chuyển sang. Kiến thức về diễn xuất trong nghệ thuật chèo do Thế Lữ hướng dẫn được Trần Phương áp dụng vào điện ảnh khá tốt.
Sau vai diễn đầu tiên trong bộ phim truyện nhựa Chung một dòng sông, NSND Trần Phương thực sự tỏa sáng với vai diễn nổi tiếng gắn liền với tên tuổi ông đến cuối đời như A Phủ trong phim Vợ chồng A Phủ. Khi biết mình được chọn đóng vai này, NSND Trần Phương tham vấn và được Thế Lữ khuyên đi thực tế ở Tây Bắc. Sau ba tháng sống ở Tây Bắc, nam nghệ sĩ sinh hoạt như người Mèo, biết nói tiếng Mèo, biết cưỡi ngựa không cần yên, làm nương rẫy, hiểu thêm về cuộc sống, phong tục tập quán của người Mèo...
Sau vai A Phủ, nghệ sĩ Trần Phương vào vai các nhân vật khác như: Khoa - chồng Tư Hậu trong Chị Tư Hậu (1963), Khiêm trong phim Tiền tuyến gọi (1969), Sơn trong Biển gọi (1970)... Nam nghệ sĩ đóng cùng các ngôi sao nữ nổi tiếng của điện ảnh Việt Nam thời đó như: NSND Trà Giang, Tuệ Minh... Dù là dạng vai nào, ở lứa tuổi nào, mỗi vai diễn mới đối với NSND Trần Phương đều là trải nghiệm mới, giúp ông thỏa mãn niềm đam mê sáng tạo với phương châm: Sống với nhân vật trong đời thực để hóa thân thành nhân vật trên màn ảnh, như vậy nghệ thuật mới không giả dối.
Sau nhiều vai diễn, NSND Trần Phương quyết định chuyển sang làm đạo diễn phim. Các phim của nam nghệ sĩ đã để lại dấu ấn sâu sắc trong lịch sử điện ảnh nước nhà, trước hết bởi ông đều tạo dựng nên những chân dung nhân vật đầy phức tạp nội tâm, có đất diễn phong phú làm điểm tựa cho diễn viên và từ đó tạo dựng nên những gương mặt diễn viên không bao giờ phai mờ trong tâm trí khán giả.
Ban đầu, ông làm phó đạo diễn cho NSND Trần Vũ trong hai bộ phim nổi tiếng Chuyến xe bão táp và Những người đã gặp. Sau đó, ông chuyển qua làm đạo diễn phim đầu tiên về đề tài an ninh mang tên Mưa rơi trên thành phố (1978) dựa theo tác phẩm nhà văn Nguyễn Khắc Phục, biên kịch Mai Thanh.
Tiếp đó là hàng loạt bộ phim của nam nghệ sĩ gồm: Dưới chân núi trắng; Tội lỗi cuối cùng; Đứng trước biển; Dòng sông hoa trắng; Hy vọng cuối cùng; Vụ án hồ Con Rùa; Dòng thác; SBC; Thủ môn từ trên trời rơi xuống; Tình ngỡ đã phôi phai; Vệt sáng ngược; Hai năm nữa anh về...
Trong số đó, bộ phim Tội lỗi cuối cùng từng tạo ra "cơn sốt" vé trong các rạp chiếu khi công chiếu trên cả nước. Trong bộ phim này, diễn viên Phương Thanh đóng vai Hiền "cá sấu", còn nam tài tử Trần Quang đóng vai tướng cướp Long Vân. Bộ phim còn có sự tham gia diễn xuất và viết ca khúc Đời gọi em biết bao lần của nhạc sĩ Trịnh Công Sơn. Với bộ phim này, Trần Phương đã giành Bông sen bạc tại Liên hoan phim Việt Nam lần thứ V, Phương Thanh giành giải Nữ diễn viên xuất sắc nhất.
Vốn là người rộng rãi, ngay từ khi gắn bó với điện ảnh, Trần Phương không màng chuyện tiền bạc, thù lao. Đồng nghiệp thường kể rằng, mỗi khi có tiền, Trần Phương đều gửi ra Bắc để chia sẻ khó khăn cùng đồng nghiệp tại Hãng phim truyện Việt Nam. Cho tới đầu những năm 2000, khi đã ngoài 70, “lão tướng” Trần Phương vẫn miệt mài với mối duyên điện ảnh.
Hai bộ phim truyện nhựa quay bằng phim 35mm cuối cùng của ông là Đêm Bến Tre (Điện ảnh Quân đội) và Khi người ta yêu nhau (Hãng phim truyện I, nay là Công ty cổ phần Hãng phim truyện I). Hình ảnh người đạo diễn tóc trắng, phong độ ngời ngời chỉ đạo diễn xuất cho các diễn viên và điều hành hàng trăm nhân viên trên trường quay Khi người ta yêu nhau ở khắp các tỉnh từ Quảng Ninh, Hà Nội, Thanh Hóa... Thậm chí, có hôm ông làm việc tới 2 - 3 giờ sáng, là bằng chứng sống động cho thấy tình yêu nghề sâu đậm với nghề ở Trần Phương.
Năm 2001, đạo diễn Trần Phương nhận danh hiệu Nghệ sĩ Nhân dân. Năm 2007, ông được trao Giải thưởng Nhà nước về Văn học nghệ thuật cho các phim Hy vọng cuối cùng, Tội lỗi cuối cùng, Dòng sông hoa trắng. Ngày 26/8/2020, NSND Trần Phương từ biệt nhân gian ở tuổi 91.