Ален Рене родился и вырос в Бретани. С детства увлекался кинематографом и в четырнадцать лет уже снял любительской камерой свой первый короткометражный фильм. Одновременно он интересуется фотографией и литературой, особенно Гарри Диксоном, Прустом и Андре Бретоном. Как актёр дебютировал в 1942 г. в небольшой роли в фильме «Вечерние посетители». В 1943 г. поступает в Институт кинематографии на факультет режиссуры монтажа.
В 1946 году в Германии он участвует во фронтовом театре под руководством Андре Вуазена. В том же году он работает помощником режиссёра и режиссёром монтажа в фильме «Париж 1900». Режиссёрским дебютом Алена Рене стал короткометражный документальный фильм «Ван Гог» (1947). За последующие десять лет он выпускает несколько документальных фильмов, в том числе о фабрике Пешине.
Мировую известность он приобрел благодаря успешному сотрудничеству с французскими писателями школы «нового романа». В частности, в 1959 году на экраны вышел его фильм «Хиросима, любовь моя» по сценарию Маргерит Дюрас, а в 1961 году - «В прошлом году в Мариенбаде», сценарий к которому написал Ален Роб-Грийе.
В число наиболее известных работ Рене входят также снятая по сценарию Хорхе Семпруна картина «Война окончена» о франкистской Испании и фильм «Стависки», посвященный жизни французского афериста Александра Ставиского. Всего фильмография режиссёра насчитывает около 20 полнометражных картин.
Ален Рене скончался вечером 1 марта 2014 года в возрасте 91 года в окружении семьи. За две недели до смерти на 64-м Берлинском кинофестивале была презентована последняя работа Рене - «Любить, пить и петь», отмеченная на смотре премией Альфреда Бауэра.