Il fait ses études à Highgate School à Londres. Dans les années 1970, il tourne ses premiers courts métrages, The Table et Mr. Smith, inspirés par la Nouvelle Vague. Il réalise également de nombreux spots publicitaires[1].
En 1980, sort son premier long-métrage comme réalisateur, Ça plane les filles (Foxes). Le film brosse un portrait de quatre adolescentes sur fond de sexe, drogue et autorité parentale. On y retrouve notamment Laura Dern et Jodie Foster[1].
En 1990, il rencontre un premier échec commercial avec L'Échelle de Jacob, une œuvre fantastique plus personnelle sur les cauchemars et hallucinations d'un ancien combattant du Viêt Nam incarné par Tim Robbins. Adrian Lyne revient alors à son genre de prédilection, les histoires d'amour sulfureuses, avec Proposition indécente en 1993. Il y dirige notamment Robert Redford et Demi Moore[1].
En 2019, il annonce que son prochain film sera de nouveau un thriller érotique intitulé Eaux profondes avec Ben Affleck et Ana de Armas dans les rôles principaux. Le film sortira courant 2022. Il s'agit de son premier long métrage depuis Infidèle sorti en 2002.
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