[3]​ Su primer largometraje como director fue Ma femme est une actrice (2001), protagonizada por Charlotte Gainsbourg, su pareja en la vida real.

Dirigió varios capítulos de la película coral New York, I Love You.

[cita requerida] Attal es pareja de la actriz y cantante francesa Charlotte Gainsbourg, a la que conoció en 1991 durante el rodaje de la película Aux yeux du monde.

[4]​ Attal pidió públicamente matrimonio a Charlotte Gainsbourg en junio de 2013, durante una ceremonia en la que recibió la Orden Nacional del Mérito.

[5]​[6]​ Attal tiene tres hijos con Gainsbourg: Ben (1997), Alice (2002) y Joe (2011).