Dans les années 50, il se forme en autodidacte au cinéma. En France, il travaille pour la télévision, pour la production et rédige des critiques de films.
Son premier film, Les Stances à Sophie, a été pratiquement inédit jusqu'à sa réédition en 2008 et son album de musique de jazz du même nom a été présenté dans The Fader.
Moshé Mizrahi vivait à Tel Aviv, où il dirigeait un atelier de réalisation de films à l’école de cinéma de l’Université de Tel Aviv. En 1972, il fait tourner l'actrice Michal Bat-Adam pour son film Rosa je t’aime. Elle devient par la suite sa seconde épouse, et joue les rôles principaux dans plusieurs films de son mari. Elle est également réalisatrice et enseigne des cours de théâtre à l'Université de Tel Aviv.