Rousselot nasceu em Briey, Meurthe-et-Moselle, França. Após estudar cinema na École Louis Lumière, formou-se em 1966. Começou como assistente de Néstor Almendros e rapidamente destacou-se como operador de câmara principal, iniciando assim a sua carreira. Colaborou, em particular, com Jean-Jacques Beineix (Diva), Alain Cavalier (Thérèse), Jean-Jacques Annaud (The Bear), Robert Redford (A River Runs Through It), Stephen Frears (Dangerous Liaisons), John Boorman (The Tailor of Panama), Patrice Chéreau (Queen Margot), Bertrand Blier (Thanks Life), Neil Jordan (Interview with the Vampire) e Tim Burton em Planet of the Apes, Big Fish e Charlie and the Chocolate Factory.

Por Henry & June, foi nomeado para o Óscar de Melhor Fotografia em 1990. Ganhou o Óscar de Melhor Fotografia em 1992 pelo seu trabalho em A River Runs Through It, e recebeu três prémios César de Melhor Fotografia: em 1982 por Diva, em 1987 por Thérèse e em 1995 por Queen Margot.

Outros créditos notáveis incluem The Nice Guys (2016), de Shane Black; Sherlock Holmes 1/2 (2009, 2011), de Guy Ritchie; Fantastic Beasts 1/2 (2016, 2018), de David Yates; The Nice Guys e Play Dirty (2025), ambos de Shane Black; e Moi qui t’aimais (2025), de Diane Kurys.

Auto-retrato Philippe Rousselot