Tvůrce, který se zabýval výraznými společenskými a politickými dramaty často inspirovanými skutečností, vešel v mezinárodní povědomí v roce 1968, kdy natočil politický thriller Z. Film byl oceněn dvěma Oscary za nejlepší cizojazyčný film a za nejlepší střih.
K dalším jeho známým filmům patří například Doznání, ve kterém se věnoval komplikovaným údobím československých dějin. Snímek z roku 1970 s Yvesem Montandem a Simonou Signoretovou mapuje podle stejnojmenného románu Artura Londona vykonstruovaný politický proces v Československu 50. let.
Costa-Gavras byl i držitelem řady mezinárodních cen, které dostal hlavně za celoživotní dílo.