Sen syntyi nykyisen Bangladeshin alueella ja opiskeli Kalkutan yliopistossa.[1] Hän muutti alkujaan Kalkuttaan opiskellakseen fysiikkaa, mutta hän kiinnostui elokuva-alasta luettuaan kirjan elokuvan estetiikasta.[2]
Senin esikoisohjaus oli vuonna 1955 ilmestynyt Raat Bhore. Hän sai paikallista suosiota elokuvillaan Neel Akasher Neechey (1959) ja Baishey Shravana (1960). Parhaan ohjaajan kansallisen palkinnon Sen sai vuoden 1969 elokuvasta Linnustaja.[3] Sitä pidetään intialaisen elokuvan merkkipaaluna.[1]
Intialainen elokuva sai 1960-luvun lopulla ja 1970-luvun alussa kansainvälistä huomiota. Länsi-Bengalista tulleet Sen, Satyajit Ray ja Ritwik Ghatak veivät bengalinkielistä elokuvaa maailmalle. Sen teki tuona aikana niin sanotun Kalkutta-triologian, johon kuului poliittiset elokuvat Haastattelu, Calcutta 71 ja Padatik.[3]
Euroopassa Sen palkittiin Berliinin elokuvajuhlilla vuonna 1975 elokuvasta Chorus ja vuonna 1979 elokuvasta Parashuram. Akaler Sandhanesta Sen sai vuonna 1981 Berliinissä kolme palkintoa. Cannesin elokuvajuhlilla hän oli ehdolla Kultaisen palmuun vuonna 1980 elokuvasta Kohta on jo aamu, vuonna 1983 elokuvasta Kharij ja vuonna 1986 elokuvasta Genesis. Kharij’sta Sen sai tuomaripalkinnon. Senin viimeinen elokuva Aamaar Bhuvan toi hänelle parhaan ohjaajan palkinnon Kairon elokuvajuhlilla 2002.[3]
