La casualidad hizo que se viera envuelto en el rodaje de un documental sobre la pesca del atún en Barbate cuando preparaba el guion de la que sería su primera película, Noche de verano (1962).

Películas como La trastienda (1975), crítica con el Opus Dei, El espontáneo (1963) y Una historia de amor (1966) transmiten mensajes morales que en su día desataron polémica.

Ceremonia sangrienta (1972) y No profanar el sueño de los muertos (1974) son sus dos incursiones en el cine fantástico, que le han asegurado un sitio de honor en la cinematografía española.

Su voluntad realista está presente en todas sus películas.

Es el padre del también cineasta Carlos Grau.