Szkoła wpłynęła na niego tak bardzo negatywnie, że nie przeczytał nigdy do końca Fausta, który był wówczas jedną z jego lektur, mimo iż w swojej karierze wielokrotnie przywoływał konteksty z dzieła Goethego.

W wieku lat 14, zainspirowany przeczytanym wstępem do encyklopedii kina, stwierdził, że wszystko, co jest mu potrzebne do realizacji filmów, to profesjonalna kamera. Ukradł ją później z jednej z monachijskich szkół filmowych. Studiował na Uniwersytecie w Monachium oraz w Pittsburghu historię, ekonomię i literaturę niemiecką, jednak żadnego z kierunków nie ukończył.

Na początku lat 60. pracował w hucie metali na nocnej zmianie, aby zdobyć pieniądze na realizację swojego debiutu. Jako reżyser jest samoukiem, w 1963 założył własną firmę producencką Werner Herzog Filmproduktion. Pierwszy film – Heraklesa – nakręcił w 1962. W filmie fabularnym debiutował w 1968 Znakami życia. Światowy rozgłos zdobył filmem Aguirre, gniew boży. Kolejne produkcje filmowe przyniosły mu uznanie w oczach krytyki i widzów (filmy z Kinskim w roli głównej: Nosferatu wampir, Woyzeck, Fitzcarraldo oraz Cobra Verde; filmy z Brunem S. : Zagadka Kaspara Hausera oraz Stroszek i Szklane serce). W 1986 debiutował jako reżyser operowy Doktorem Faustusem;