Reçu en même temps à la Fémis, à l'IDHEC et à un stage à la mise en scène de Surexposé de James Toback, Patrick Alessandrin a préféré le terrain aux bancs de l'école. Il enchaîne ensuite avec un autre stage, sur la préparation du Dernier Combat de Luc Besson qu'il vient de rencontrer. Des retards dans la production le catapultent au poste de premier assistant réalisateur pendant le tournage. Les deux hommes poursuivent leur collaboration et Patrick Alessandrin travaille sur Sword of light, un préfilm de 12 minutes sur la tauromachie et réalise surtout le " making of " du Grand Bleu en 1988.
Pendant quatre à cinq ans, il collabore également avec Jean-Baptiste Mondino sur divers clips vidéo et publicités tout en écrivant pour les autres et pour lui-même. Il scénarise et réalise son premier long-métrage, Ainsi soient-elles, en 1995, une comédie dramatique sur un trio de femmes et leurs histoires d'amour et de sexe. Il passe ensuite à un trio d'hommes qu'il met face à leurs responsabilités de pères de famille dans 15 août. En 2003, il signe auvais esprit où un requin des affaires se réincarne en nouveau né de son rival. Avec Banlieue 13 : Ultimatum, qui sort en février 2009, Alessandrin s'attaque à sa première grosse production en solo.
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