Lumet föddes den 25 juni 1924 i Philadelphia som son till skådespelaren Baruch Lumet och dansaren Eugenia Wermus Lumet. Han började sin karriär tidigt, som skådespelare, då han vid fyra års ålder scendebuterade på Yiddish Art Theater i New York och spelade en rad roller på Broadway innan han gjorde sin första filmroll i "I New Yorks skugga" 1939. I slutet av 40-talet startade han en skådespelargrupp med f.d. medlemmar ur Actors Studio missnöjda med skolans metoder.
Redan innan han regisserade sin första pjäs så blev han en väl använd regissör på TV, med start på CBS, och blev en av de viktigaste inom sitt fält. Långfilmsdebuten som regissör kom dock med det hyllade dramat "12 edsvurna män" om en mordrättegång där endast en i juryn är övertygad om den misstänktes oskuld. Filmen vann Guldbjörnen på Berlins filmfestival, nominerades till tre Oscars (Bästa film, manus och regi) och anses vara en av mest lovande filmdebuterna i historien. Han följde upp med mindre framgångsrika filmer, inklusive kassafloppen "Mannen i ormskinnsjackan" med Marlon Brando.
Han fick till det igen med rosade "Lång dags färd mot natt" efter författaren Eugene O'Neills självbiografi som gav skådespelarna Ralph Richardson, Dean Stockwell, Jason Robards och Katharine Hepburn priser i Cannes (och den senare även en Oscarsnominering). Följande filmen "Bombsäkert" om kalla kriget led i jämförelse med Kubricks "Dr. Strangelove" som släpptes kort därpå. "Kullen", om en man som lider av minnen efter ett koncentrationsläger, gav dock huvudrollsinnehavaren Rod Steiger en Oscarsnominering och hyllades liksom "Kullen", om den omänskliga situationen på ett fångläger, som förenade Lumet med en av sina favoritskådespelare Sean Connery (de jobbade ihop fem gånger).
På 60-talet gick det sämre för Lumets filmer som var besvikelser både hos publik och kritiker. Bättre gick det för Oscarsnominerade dokumentären "King: A Filmed Record... Montgomery to Memphis", om Martin Luther Kings människorättskamp i södern, som Lumet gjorde med Joseph L. Mankiewicz, och kuppfilmen "Bandet" (igen med Connery) som gjorde succé på biograferna. Efter flopparna "Den dödliga leken" och brittiska "Övergreppet" så gjorde han 1973 den verklighetsbaserade "Serpico" som inte bara var Lumets första av flera filmer om poliskorruption utan även början på hans mest framgångsrika karriärperiod och en av hans största kassa- och kritikersuccér. Pacino tog hem en Golden Globe och filmen fick två Oscarsnomineringar (bl.a. för Bästa regi).
"Lovin' Molly" glömdes snabbt bort men både den stjärnspäckade filmatiseringen av Agatha Christies "Mordet på Orientexpressen" och bankrånarfilmen "En satans eftermiddag" (igen med Pacino) blev framgångsrika och fick sex Oscarsnomineringar var och vann varsin (Lumet nominerades själv för Bästa regi för den senare). 1976 gjorde han en av sina allra kändaste filmer, mediasatiren "Network" om en nyhetsuppläsare som gör uppror mot TV-bolaget, som fick hela tio Oscarsnomineringar, bl.a. för Bästa film och regi (den tog hem fyra) och Lumet vann både Golden Globe och Los Angeles Film Critics Association Award för sin regi.
Det gick inget vidare dock för "Equus - hästen", en pretentiös filmatisering av Peter Shaffers pjäs, "The Wiz", en modern version av "Trollkarlen från Oz" med Michael Jackson, eller komedin "Kärlekens prestige". För "Prince of the City", en annan verklighetsbaserad film om poliskorruption i New York, fick han dock New York Film Critics Circle Award, en Golden Globe-nominering och Oscarsnominering för manuset han skrev tillsammans med Jay Presson Allen baserat på Robert Daleys bok. Filmen anses vara en av Lumets bästa och mest typiska filmer. Thrillern "Dödsfällan" med Michael Caine gick mindre bra men Lumet drog ner Oscarsnomineringar igen (hans tredje, och sista, som regissör) med hyllade rättegångsdramat "Domslutet" 1982.
Själv betraktade han dramat "Daniel" om barnen till avrättade spioner under McCarthy-eran, som han gjorde därefter, som en av sina bästa filmer trots att den varken gick hem hos publik eller kritiker. I och med filmen fick sig dock Lumets rykte en törn och filmerna efteråt kom aldrig upp i den kvalité han tidigare nått, med undantag för det hyllade och prisbelönade dramat "Flykt utan mål" om en familj jagad av FBI p.g.a. föräldrarnas bombattentat mot ett laboratorium.
1993 fick han the Directors Guild of Americas D.W. Griffith Award och 2005 en hedersstatyett på Oscarsgalan. Mot slutet av sin karriär gjorde han även TV-serien "100 Centre Street" om ett tingshus i New York som blev kontroversiell då han fortsatte att filma direkt efter terroristattacken den 11 september. Hans sista film blev "Before the Devil Knows You're Dead" 2007, en liten, krititkerhyllad thriller med Philip Seymour Hoffman och Ethan Hawke som pengadesperata bröder. Ett starkt och värdigt avslut på en imponerande, 60 år lång karriär.
Lumet kommer alltid att bli ihågkommen för sina starka, dialogdrivna och pulserande filmer om politik, korruption och mänskliga relationer, de vackra bilderna av New York (som hans filmer alltid utspelades i) och de många, elektriska och prisbelönade rollprestationer han fick ut av sina skådespelare.
Sidney Lumet avled den 9 april av lymfom, en form av cancer. Han efterlämnar hustrun Mary Gimbel och döttrarna Amy och Jenny Lumet, filmklippare respektive skådespelerska, från ett tidigare äktenskap.