Anatole Litvak was de zoon van een Joodse bankdirecteur. Als dertienjarige hielp hij al waar hij kon bij toneelvoorstellingen in Petrograd (St.Petersburg later Leningrad). Aanvankelijk kleine taakjes en klusjes maar na een tijd raakte hij geïnteresseerd in en betrokken bij andere deelaspecten van het toneelwerk met als sluitstuk het acteren zelf, niet verrassend als je weet dat hij ook een tijd naar de State Theater School ging. Daarnaast studeerde hij ook filosofie aan de Universiteit van St. Petersburg. Hierna sloot hij zich aan bij een toneelgezelschap in Leningrad als acteur maar ook als assistent-regisseur.

In 1923 werd hij assistent-regisseur maar ook set decorator bij de Nordkino studio’s. Het jaar daarop verleende hij zijn medewerking aan verschillende scenario’s en regisseerde hij ook zijn eerste film, Tatiana.

In 1925 verliet hij Rusland en trok naar West-Europa waar hij de tien eerste jaren werkte in Duitsland, Engeland en Frankrijk. In Duitsland fungeerde hij als beeldmonteur voor Die freudlose Gasse/Street of Sorrow/The Joyless Street van G. W. Pabst. Maar hij werkte ook als assistent-regisseur voor een aantal andere producties tot hij in 1930 begon te regisseren voor de UFA studio. Om het allemaal nog wat makkelijker te maken voor de filmfreak redactie – sarcastisch bedoeld uiteraard - deed hij dit allemaal onder de naam Anatol Lutwak.

Gelet op zijn Joodse afkomst verliet hij Duitsland op het ogenblik dat het Nazisme meer en meer grip kreeg op alles. Hij regisseerde één film in Engeland en trok hierna naar Frankrijk. In Parijs sloot hij zich aan bij Pathé waar hij L’equipage/Flight Into Darkness (1935) en een internationaal succesvolle versie van Mayerling met Charles Boyer en Danielle Darrieux maakte. Gevolg: een aanbieding uit Hollywood.

In 1937 vestigde hij zich in Tinseltown, in ’40 werd hij Amerikaan en werd bijzonder succesvol nadat hij in 1937 een contract tekende bij Warner Brothers. Hij heeft ook samengewerkt met Fox en nog een aantal andere studio’s. Zo maakte hij zijn Amerikaans debuut wel bij RKO met de film The Woman I Love (1937), een remake van de Franse film L'equipage (1935), waarin twee mannen verliefd worden op dezelfde vrouw.

In deze periode werden de volgende twee films goed onthaald  en waren bijzonder succesvol: Sorry Wrong Number (1948), een spannende thriller gebaseerd op een voortreffelijke radiothriller rond een vrouw die telefonisch getuige is van het bestaan van een moordcomplot. En natuurlijk ook The Snake Pit waarin Litvak drama, fictie en documentaire gebruikte op een manier die heel wat losmaakte bij het publiek en de gemeenschap op zich. Zijn aanpak bij de film was zelfs de aanzet om de wetgeving rond het behandelen van mensen met een geestesziekte bij te sturen. De film won ook een Prijs op het Filmfestival van Venetië.

Tijdens de Tweede Wereldoorlog vervulde Litvak zijn dienstplicht in het Amerikaans leger en klom daar op tot de graad van kolonel. Hij werkte samen met regisseur Frank Capra aan de reeks Why We Fight.  Bij de landing in Normandië had hij zelfs de leiding over alles wat met foto- en beeldmateriaal te maken had rond deze legendarische militaire operatie.  Het leverde hem het Croix de Guerre, de Légion d’Honneur en nog een aantal andere onderscheidingen op.

Na de oorlog keerde Litvak aanvankelijk terug naar Amerika waar hij werkte als regisseur. In 1949 trok Litvak terug naar Europa wat zijn definitieve en laatste bestemming bleek. De meeste van zijn tijd woonde hij in Parijs alhoewel Decision Before Dawn (1951), beschouwd als zijn persoonlijk meesterwerk, in Duitsland werd gemaakt. Begrijpelijk aangezien het een film was over de Nazi’s. In deze periode maakte hij ook een tv-remake van Mayerling (1957) met Audrey Hepburn en Mel Ferrer.

Anatole Litvak was van 1937 tot 1939 getrouwd met actrice Miriam Hopkins maar trouwde hierna nog eens, deze keer met Sophie Steur, een kostuumontwerpster die ook meewerkte aan een aantal van Litvaks films.