Marie-Georges-Jean Méliès est né à Paris le 8 décembre 1861. Issu d'une famille aisée de la bourgeoisie parisienne, son père était un riche fabricant de chaussures de luxe. Le jeune Georges reçoit une éducation classique et fréquente notamment le Lycée Louis-le-Grand. Très tôt, il manifeste un intérêt marqué pour le dessin, la caricature et, surtout, la prestidigitation, devenant un illusionniste habile.

Après avoir terminé ses études, il est envoyé en Angleterre pour perfectionner son anglais. De retour à Paris, il travaille brièvement dans l'entreprise familiale, mais sa véritable passion reste le théâtre d'illusion. En 1888, grâce à l'argent hérité de son père, il achète le Théâtre Robert-Houdin, un lieu mythique de la magie à Paris, où il met en scène ses propres spectacles d'illusions.

L'année 1895 marque un tournant décisif. Assistant à la première projection publique du Cinématographe Lumière, Méliès est immédiatement fasciné par la nouvelle invention. Il tente d'acheter un appareil aux frères Lumière, mais ceux-ci, doutant de l'avenir du cinématographe, refusent de lui vendre leur matériel. Georges Méliès décide alors de se procurer une caméra auprès d'un autre fabricant et commence à tourner ses propres films dès 1896.

Il fonde sa propre société de production, la Star Film, et construit un studio de cinéma à Montreuil-sous-Bois, le premier studio entièrement dédié à la production cinématographique en Europe. À ses débuts, il réalise de courtes "vues" documentaires ou des scènes de la vie quotidienne, à l'instar des frères Lumière. Mais très vite, l'ancien magicien utilise le cinéma comme un prolongement de ses illusions.

Georges Méliès est rapidement devenu l'inventeur d'innombrables techniques cinématographiques. C'est lui qui découvre et utilise les effets spéciaux tels que l'arrêt de caméra (la substitution), les fondus enchaînés, les surimpressions, les expositions multiples et le ralenti. Ces trouvailles lui permettent de créer des univers oniriques et fantastiques, le démarquant de ses contemporains. Il est considéré comme le père du cinéma de fiction et des effets spéciaux.

Son œuvre la plus célèbre demeure sans conteste Le Voyage dans la Lune (1902), un film inspiré des romans de Jules Verne qui connut un succès mondial et est aujourd'hui une icône de l'histoire du cinéma. Il a réalisé plus de 500 films au cours de sa carrière, dont beaucoup sont des contes féeriques, des reconstitutions historiques ou des fantaisies. Cependant, l'arrivée de la concurrence, notamment américaine, et l'évolution de l'industrie vers des films plus longs et une distribution plus structurée le mettent en difficulté.

La Première Guerre mondiale met un terme définitif à sa production. Ruiné et désabusé par l'échec commercial de ses dernières œuvres, il est contraint de vendre son studio. Dans un geste de désespoir, il aurait même brûlé une grande partie de ses négatifs, considérant son travail comme sans valeur. Il tombe dans l'oubli pendant de longues années et finit par tenir une petite boutique de jouets et de confiseries dans la gare Montparnasse à Paris avec sa seconde épouse, l'actrice Jeanne d'Alcy.

Redécouvert vers la fin des années 1920 par des cinéphiles et des journalistes, Georges Méliès est finalement reconnu comme un pionnier essentiel du cinéma. Il passe ses dernières années à la Maison de retraite de la Mutuelle du Cinéma. Il est mort à Paris le 21 janvier 1938 à l'âge de 76 ans. Il est inhumé au cimetière du Père-Lachaise (division 64) à Paris, en France.