L'histoire d'Etaix avec le cinéma s’oriente alors naturellement vers les longs-métrages et la réussite ne se dément pas, bien au contraire. Son premier long-métrage, Le Soupirant (1962) le révèle définitivement comme un auteur comique de tout premier plan. Formidable hommage aux maîtres du burlesque, notamment à Keaton et Max Linder, le film étonne par ses gags, la finesse d’observation de ses pairs et décroche plusieurs prix dont le prestigieux Prix Louis Delluc la même année. Le style du cinéaste s’affirme et se dessine, tout en finesse, à tel point que ses réalisations connaissent un réel plébiscite critique et populaire. Un film se dégage en particulier, le chef-d’oeuvre Yoyo (un vibrant hommage au monde du cirque qui le fascine toujours) où il ajoute à son art incomparable du burlesque, une poésie très personnelle, et mélange avec subtilité rire et émotion. Après le surréaliste et drôlissime Grand amour (1968), ses deux films Tant qu'on a la santé (1966) et Pays de cocagne (1971) sont l’occasion de révéler un caractère social assez virulent. Dans ce dernier, il croque un portrait sans complaisance de ses contemporains, qui ne se reconnaissent pas tous dans sa vision critique assez brute. Alors que son cinéma artisanal commence à susciter un sérieux scepticisme chez les producteurs qui ne voient plus en lui qu'un reflet anachronique d’un monde, son art doit également faire face à l’avidité de ses mécènes qui ne le considèrent plus comme le vecteur de gains faciles et rapides qu’il était auparavant.

Sa carrière prend alors un virage nouveau et, en 1971, le réalisateur fonde avec sa femme Annie Fratellini "l’Ecole Nationale du Cirque". Il faut attendre les années 80 pour le voir revenir vers le Septième Art : après avoir interprété un détective dans Max mon amour (1986) de Nagisa Oshima, il adapte en 1987 pour le cinéma sa pièce à succès, L' Age de Monsieur est avancé, écrite deux ans plus tôt. Raffinée et d’une grande intelligence, sa mise en scène sert parfaitement l’humour boulevardier de ce très beau texte écrit en hommage à Sacha Guitry. En 1989, Pierre Etaix se voit confier la réalisation du premier film de fiction en format Omnimax pour la Géode, intitulé J'écris dans l'espace mais se révèle peu convaincu par cette expérience, délaissant une dernière fois le monde du cinéma, au profit de ses premières amours, le dessin et l’écriture.

Suite à des imbroglios administratifs d’une ampleur incroyable, le cinéaste ne peut avoir accès à ses œuvres pendant de longues années et tombe dans l’oubli du grand public avant que le monde du cinéma ne se regroupe et, à l’occasion du festival de Cannes 2010 notamment, permette à ce génie trop peu connu de se voir exposer à la lumière comme il se doit.