1897年9月19日，但杜宇出生于江西南昌，本名祖龄，18岁时自己改字为杜宇（传说中古蜀国的开国君王）。但杜宇早年丧父，家道中落，13岁时携母亲由贵州老家来到上海，在上海美术专科学校毕业后，以画仕女月份牌和替报刊杂志画封面、插图为生，曾出版《百花图》画集。由于喜爱摄影和电影，一个偶然的机会，恰巧有个法国人要回国，要出卖一台“爱拿门”牌的摄影机，但杜宇得知后，与人筹借了一千元买了下来。摄影机买到了手，但不会使用，又无从拜师求教，但杜宇就把这架摄影机拆开来，仔细查看，拆拆装装，经过数十次，他终于懂得了关键所在，并试着拍出了新闻片。随后他开始着手拍短片，演员都是家里人，有侄儿但子久，侄孙
但淦亭，侄曾孙
但二春（但淦亭之子），还有其外甥贺佩之，外甥女贺佩蓉、贺佩英。1919年，但杜宇出版了漫画集《国耻画谱》，漫画以揭露帝国主义侵华的罪恶行径为主要内容，是中国第一部个人漫画专集。
1920年6月，但杜宇成立“
上海影戏公司”，一人统揽编导、摄影、冲洗和剪辑。1921年，但杜宇拍摄了电影处女作《
海誓》，该片是中国第一部爱情故事长片，也是中国电影史上最早的3部长片之一。
1923年冬，执导的电影《
古井重波记》上映，该片由但二春、
韩云珍领衔主演，是中国第一部哀情片。1924年，自编自导了由但二春领衔主演的电影《弟弟》。
1925年，编导了由
殷明珠、贺佩蓉、
贺佩瑛共同主演的剧情片《
重返故乡》。1926年，拍摄了由殷明珠、
贺蓉珠、贺佩瑛等联袂出演的剧情片《传家宝》；同年，还执导了由殷明珠、贺蓉珠、
陈宝琦等合作主演的爱情悬疑电影《
还金记》。
1927年，拍摄了神话电影《
盘丝洞》，该片改编自《西游记》第72回，于1929年1月在挪威进行了首映，是第一部在挪威放映的中国电影。
1928年，执导了由
但二春领衔主演的古装武侠片《
卢鬓花》（又名《小剑客》）。1929年，拍摄了神话电影《
续盘丝洞》。
1930年，执导了由殷明珠、
袁丛美联袂出演的爱情电影《豆腐西施》；随后又执导了由殷明珠、但二春、
张玲君等共同出演的电影《画室奇案》。
1931年，拍摄了由殷明珠、
王引、袁丛美等合作出演的电影《东方夜谭》；同年，还执导了恐怖电影《古屋怪人》，该片由殷明珠、袁丛美、但二春一同主演；此后，但杜宇把上海影戏公司并入
联华影业公司。
1932年，拍摄了由殷明珠、
薛玲仙、
闵德张等联合出演的爱情电影《
南海美人》。1933年，执导了爱情电影《清白》，该片由殷明珠、
叶娟娟领衔主演。1934年，但杜宇为艺华影业有限公司执导了有声电影《
人间仙子》和《
新婚的前夜》。
1935年，上海影戏公司恢复独立经营，随后但杜宇执导了体育电影《健美运动》；同年，拍摄了由殷明珠、
白燕、
雷梦娜等共同主演的剧情片《桃花梦》。1936年，执导了由
白虹、但二春、白燕等联袂出演的爱情电影《
国色天香》。
1937年，但杜宇在剧情片《富春江》中担任摄影师；八一三事变期间，但杜宇电影公司的摄影厂遭侵华日军轰炸，在拍完犯罪电影《
石破天惊》后，但杜宇与妻子殷明珠迁居香港，后又辗转桂林、贵阳、重庆、成都等地，以卖画度日。
1945年抗战胜利后，但杜宇重返香港。1947年6月，为大中华电影公司拍摄的爱情电影《
苦恋》上映；8月21日，执导的冒险电影《
新天方夜谭》上映。
1954年，但杜宇退出影坛，并开始为《星岛日报》创作讽刺画。1961年，在古装动作片《
妖女何月儿》中担任服装设计。
但杜宇是独具美术才能的中国电影的开拓者之一。在其编导或导演的三十余部各种类型的电影作品中，以“美”的表现为中心，大多能够融画入影，并进行不同层面的哲理探寻。这不仅在一定程度上提升了中国早期电影的技艺水准，而且以特有的象征手段拓展了中国早期电影的思维方式，为民族电影的发展做出了应有的贡献。（《当代电影》）
但杜宇在“美”的形式上的追求近似于西方的唯美主义，在对感官愉悦的追求上也近似于西方，而最大的不同在于，西方的唯美主义认同感观愉悦排斥道德或情感的传达，但杜宇在追求“美”的意境和感官愉悦的同时，尤其着意于伦理内涵的揭示和伦理之维的建构。（《贵州大学学报（艺术版）》）