Apasionado de la aviación, fue auditor en técnica aeronáutica y en mecánica general del Conservatoire National des Arts et Métiers.

Su primer largometraje, Une simple histoire (Grand Prix de Eurovision en Cannes/1959) fascinó a Jean-Luc Godard, que le prestó ayuda financiera.

En 1964, con Octobre à Madrid, encontró su propio estilo: el sujeto de la obra era la cinta durante su creación, con comentarios, verídicos o no, sobre la preparación del film.

En Nueva York, Jonas Mekas quedó fascinado por sus trabajos, y consideraba a Hanoun el cineasta más importante tras Bresson.

Marcel Hanoun defendía que el cineasta es un creador y escritor, no un «ayudante de producción».

El trabajo de Marcel Hanoun se caracterizaba por sus colaboraciones a largo plazo con actores como Michael Lonsdale, Lucienne Deschamps o Marc-Henri Boisse.

Fundó dos revistas, una en 1969, Cinéthique, de la cual dirigió los tres primeros números, y la otra, Changer le cinéma, en 1977.