Az érettségi után sok mindennel próbálkozott, több művészeti ág iránt érdeklődött, több foglalkozást űzött. Volt manöken, filmgyári segédmunkás. Beiratkozott a prágai filmművészeti főiskolára, a FAMU-ra. 1961-ben diplomázott, mint filmrendező.
A cseh új hullám világszerte ismert alkotójává vált. Diplomafilmje még tele van önéletrajzi vonatkozással (Mennyezet 1961). A nemzetközi sikert aratott Éva és Vera (1963) szociológiai megfigyelésekkel teli, kisrealista alkotás. Későbbi alkotásaiban is megőrzi a szociológiai-társadalmi érzékenységét, de jelentősek a filozófiai, ismeretelméleti kérdéseket taglaló, szürrealista elemekkel teli alkotásai is. Kiugró ez utóbbi stílusban a Százszorszépek (1966) című alkotása. A két fiatal lány története a kísérleti, avantgarde filmek stílusában mutatja be a romlottság, az értéknélküliség modern világát, a hipokrita társadalom hipokrita személyiségtermelő mechanizmusát. A rendezőnő filozófiai burleszknek nevezi alkotását, és ez a műfaji meghatározás határozza meg a legjobban a film hangulatát. A Paradicsomi fák gyümölcseit esszük (1969) című filmje is szürrealista, filozófiai burleszk. Ebben az alkotásban a férfi nő kapcsolat paradoxonjait, hipokritaságát járja körül. Mind a dokumentarista, mind a szürrealisztikus hangvételű filmjei ismertté teszik az egész világon. Nem feminista, de mégis mindig, minden filmjében a nők szemszögéből ábrázolja a problémákat. Tudatosan vállalja a saját női szemléletét, filozófiáját.
Egy nagyívű pálya szakad meg az 1968-as cseh okkupáció után. Chytilová nem hagyja el hazáját, és emiatt betiltott rendezővé válik. Csak néhány évi hallgatás után készíthet filmet. A Játék az almáért (1976) története egy szülészeten játszódik, és allegorikus formában mutatja be, hogy az új nemzedék számára milyen világ válik természetessé. A szülészeten dolgozó orvosok, nővérek mindennel foglalkoznak -leginkább a szexuális életükkel-, csak a születendő gyerekekkel nem. A Panelsztori -ban (1979), a szocialista társadalom építette félig kész lakótelep demoralizáló hatását ábrázolja rendkívül szellemesen. 1968-1989 között filmjei korlátozott nyilvánosságot kaptak. Nagy nehézségek árán készíti őket. Hol a fővárosban nem mutatják be, hol külföldön nem engedik forgalmazni alkotásait. A hatalom korlátozó szerepét, személyiség romboló hatását szinte minden filmjében bírálja. Sok műfajban kipróbálja a tehetségét. Az Elakadás (1981), a Farkaslak (1986) horror melyben, iskolai keretben ábrázolja az autokrata vezetést. A Bolond és a királynő (1987) a hatalom és a művészet kapcsolatának bonyolultságát a posztmodern eszközeivel ábrázolja, keveri a történelmi időket. A probléma örök voltát hangsúlyozza: a hatalom képviselőjének, és a művésznek az örök szembenállását mutatja be. Az Egyet ide, egyet oda (1988) az AIDS veszélyeire figyelmezteti a fiatalokat. A film azt mutatja be, hogy az ország határok megnyitásával a külföldről bejövő turisták nemcsak jót, hanem bajt is jelenthetnek. A változó, lazább erkölcsök, a promiszkuus életmód, kiszolgáltatottá teszi a fiatalokat az AIDS betegséggel szemben. A "bársonyos forradalom" után is sorra készíti a filmjeit. Az Örökség (1992) nagy vitákat váltott ki, mert a sajátos, chytilovai, filozófiai burleszk műfajban mutatja be, hogy az erkölcsileg szétzüllött, színvonaltalan országban a rendszerváltásnak nincs emberi-társadalmi alapja.
