Az érettségi után azonnal bekerült a prágai FAMU-ra. Már a főiskolai évek alatt kiderült róla, hogy mind a színházhoz, mind a filmhez kiváló érzéke, tehetsége van. Nemcsak mint rendezőnek, hanem mint színésznek is. A diploma megszerzése után gyorsan filmkészítési lehetőséghez jutott.
A cseh új hullámos rendezők nagy sikert arató, bemutatkozó film-antológiájában, mint legfiatalabb készített egy epizódot Bohumil Hrabal novellájából (Gyöngyök a mélyben, 1965). A cseh új hullám világszerte ismertté vált tagja, aki a legfiatalabb Oscar díjas rendezők közé került a Szigorúan ellenőrzött vonatok (1966) című filmjével. Milos a film ügyefogyott, önbizalom nélküli főhőse a szerelem hatására válik "igazi" férfivá, de ez az életébe kerül, mert a férfi minta éppen egy ellenálló, aki helyett a gránátot a nácik vonatára dobja. A cseh humor sajátos menzeli formáját alakítja ki, melyben megtalálható a líraiság, az önsajnáltatás, önfelmentés, és az iróniával fűszerezett szentimentalizmus. Menzelre a modern cseh irodalom legnagyobb alakja, Bohumil Hrabal igen nagy hatást tett. Közösen írt forgatókönyveikből készült filmjei a - cseh és az egyetemes - filmtörténet legjobbjai közé tartoznak (a felsorolt filmeken kívül: Pacsirták cérnaszálon 1969, Magány az erdőszélen 1976, Sörgyári capriccio 1980, Hóvirágünnep 1983). Menzel Hrabal történeteit átveszi, de a saját elképzelései szerint meséli el a történeteket, és teremti meg a cseh kiszolgáltatott polgár szeretettel megrajzolt portréját.
Az 1968-as események után Menzelt is betiltották néhány évre. Filmjei közül a Pacsirták cérnaszálont csak a "bársonyos forradalom" után, vagyis az elkészülte után 20 évvel, mutatták be. A film allegória, melyben a szocializmust a szemétteleppel azonosítja. Ezen a szeméttelepen a régi kultúra tárgyait, a régi műveltség képviselőit egyaránt bezúzzák, próbálják eltüntetni. A fizikai és a szellemi pusztítás ellenére bizonyos érzelmek, bizonyos vágyak megmaradnak, továbböröklődnek. Teljesen elpusztítani semmit nem lehet, sugallja a film.
Nemcsak Hrabal műveiből készített Menzel filmet, hanem Ladislav Vancurát (Szeszélyes nyár 1967, Vége a régi időknek 1989), és Václav Havelt (Koldusopera, 1991) is megfilmesítette. Az én kis falum (1985) című filmjében a falu bolondjának a szerepét a magyar Bán Jánosra bízta. A kis falu patriarchális világát még a szocializmus sem tudja szétverni, mondja ki a film. A falu, akárcsak a régi időkben szolidáris, vigyáz a kissé ügyefogyott árva fiúra. Szeretettel ábrázolja a falu mindennapjait, ami kissé konzervál mindent, de a hatalom, a város elidegenítő hatásait kivédi. Ezzel segíti megőrizni a kultúra legfontosabb részeit.
Bár a legtöbb filmjének van irodalmi anyaga, mégis sajátos stílusú, eredeti látásmódú alkotásai a szerzői filmek közé sorolhatóak.
Mint filmszínész is kiemelkedőt nyújtott. Emlékezetes alakítást nyújtott Jan Kadár - Elmar Klos: A vádlott (1964) című filmjének fiatal ügyvéd szerepében. Vera Chytilová hosszú évek hallgatása után készítette a Játék az almáért (1976) című filmjét, melyben a minden nőben potenciális szexuális partnert látó ifjú nőgyógyász szerepében ugyancsak kiváló színésznek bizonyult.
Magyar filmes és színházi kapcsolatai kiválóak. Rendezett a Katona József Színházban, szerepelt többek között Böszörményi Géza (Szívzűr 1981), Maár Gyula (Felhőjáték 1983) filmjeiben.