Durant la Primera Guerra Mundial Decoin va lluitar com a pilot. Després va treballar com a periodista esportiu a L'Auto, L'Intransigeant i Paris-Soir. En 1926 va publicar el seu primer llibre, influït pel dadaisme, l'experimental i guanyador de premi Quinze Combats, en què un boxejador veu una partida de boxa subjectivament, i el 1933 va dirigir la seva primera pel·lícula, Les requins du pétrole.[2]
Era conegut per abordar molts gèneres; amb adaptacions de Georges Simenon com Les Inconnus dans la maison (1942) - amb Raimu en un dels seus famosos papers, i La Vérité sur Bébé Donge (1952), pel·lícules històriques com L'Affaire des poisons (1955), i La Masque de fer (1962), pel·lícules d'espionatge com la Chatte (1958), policíaques com Razzia sur la chnouf (1955) i Le Feu aux poudres (1957), drames psicològics com Le Domino vert (1935) (on va veure per primer cop la seva esposa, Danielle Darrieux), i Les amoureux sont seuls au monde (1948) i fins i tot una estranya pel·lícula de cinema negre com Entre onze heures et minuit (1949). Va treballar amb estrelles del cinema francès com Jean Marais, Louis Jouvet, Juliette Gréco, Lino Ventura, Corinne Calvet, Anouk Aimée, Jeanne Moreau i Jean Gabin.
Va dirigir Darrieux en diverses pel·lícules, i la va acompanyar a Hollywood el 1938 mentre firmava un contracte amb Universal Pictures. Va aprofitar per observar com es feien les pel·lícules a Hollywood i va tornar a França amb aquestes tècniques apreses. Decoin va ser un dels directors més prolífics de la seva època.
Vida personal
Decoin es va casar quatre vegades. El seu segon matrimoni fou amb l'actriu i cantant Danielle Darrieux. Va tenir dos fills, Jacques Decoin (1928–1998) i Didier Decoin (n. 1945), també un destacat guionista.[2]