Ruy Alexandre Guerra Coelho Pereira nasceu no dia 22 de agosto de 1931, em Lourenço Marques, atual Maputo, em Moçambique, então colônia de Portugal.

Filho de família portuguesa, interessou-se por cinema desde pequeno. Em 1952, partiu para Paris a fim de estudar cinema no Instituto de Altos Estudos Cinematográficos, sendo o filme Les Hommes et Les Autres seu trabalho de final de curso. Em 1958, mudou-se para o Brasil e participou ativamente do movimento conhecido como Cinema Novo, contribuindo com o seu conhecimento técnico e dirigindo filmes como Os cafajestes (1963), seu primeiro longa-metragem, Os fuzis (1964), e mais tarde Os deuses e os mortos (1970).

Em 1972, atuou como ator no filme Aguirre, a cólera dos deuses, do diretor alemão Werner Herzog. Dois anos depois, escreveu com Chico Buarque de Holanda a peça teatral Calabar, o elogio da traição. Em 1975, retornou a Moçambique, já independente, sendo convidado pelo governo do país a participar da criação do Instituto Nacional de Cinema. Ali realizou o primeiro longa-metragem moçambicano, Mueda, memória e massacre (1979). De volta ao Brasil, na década de 1980 dirigiu filmes que revelavam uma maior preocupação estética, como A ópera do malandro (1985), musical adaptado da obra homônima de Chico Buarque, e Kuarup (1988), baseado na obra de Antônio Callado, entre outros. Entre 1993 e 1998 escreveu semanalmente para o jornal O Estado de S. Paulo. Seu úultimo trabalho de direção foi o filme Estorvo, baseado no livro do mesmo nome, de autoria de Chico Buarque, realizado em 2000.

Detentor de importantes prêmios cinematográficos e um dos principais nomes do cinema brasileiro, atua também como diretor de fotografia, produtor e ator. Na música, fez parcerias com grandes nomes da MPB, como Sérgio Ricardo, Milton Nascimento e Chico Buarque.

Foi casado com Cláudia Ohana, com quem teve uma filha. Em segundas núpcias, casou-se com Leonor Arocha. Teve ainda uma filha com a atriz Leila Diniz.