Demy, Güzel Sanatlar eğitimi aldıktan sonra Paul Grimault'nun asistanı olarak animasyon filmlerinde çalışmaya başladı, birkaç kısa film yönettikten sonra ilk uzun metraj filmini çekti. Bu film, yönetmenin en iyi filmlerinden biri olarak kabul edilen Lola’dır (1961) ve aynı zamanda Fransız yeni dalga sinemasının simgesel filmlerinden biridir. Yönetmenin kumarhaneler dünyasında geçen melodramatik filmi La baie des anges, (Melekler Kıyısı, 1963), yeteneğini bir kez daha ispat ettiği ikinci filmidir. Fakat, Demy'nin isminin dünya çapında duyulmasını sağlayan ve eşsiz sinema vizyonunu tam anlamıyla oturtan onun üçüncü filmidir. Bu film, Les parapluies de Cherbourg, (Chergbourg Şemsiyeleri, 1964), Cannes Film Festivali'nde Altın Palmiye ödülünü alır ve En İyi Yabancı Dilde Film Akademi Ödülü'ne aday gösterilir. Büyük bir başarı kazanan Cherbourg Şemsiyelerinde pembenin egemen olduğu bir renk sağanağı içinde iki genç âşığın öyküsü şarkıyla anlatılır. Sinemanın parlak, çocuksu yanına olan hayranlığını, özellikle müzikallerde dile getiren Demy’nin sanat dünyası 1960’ların, hele 1970’lerin siyasal ve toplumsal duyarlığına çok uzaktır. Bu nedenle kaçınılmaz olarak masallara yönelmiştir.
Demy'nin müzikallere olan tutkusu, Hollywood filmlerine saygı duruşu niteliğindeki hoş filmi Les demoiselles de Rochefort, (Rochefortlu Genç Kızlar, 1967) ile devam eder. Demy, daha sonraki filmlerinde de değişik estetik anlayışını ve sinematik anlatımını sürdürür. Bu filmler arasında Model Shop, (Model Dükkanı, 1969), Peau d’âne (Koyun Derisi, 1970) ve Une chambre en ville, (Şehirde bir Oda, 1982) yer alır.