Sa détermination et son caractère bien trempé, que rien ne semblait ébranler, sont à l’opposé de l’image qu’on a des femmes de son époque. Née en 1873, elle entre à l’âge de 21 ans comme secrétaire de direction au Comptoir général de la photographie. La société fait entre temps faillite, et c’est un employé, Léon Gaumont, qui la rachète. La nouvelle société Gaumont se consacre tout d’abord exclusivement à la photographie mais s’intéresse toutefois aux nouvelles technologies. C’est ainsi que Léon Gaumont et Alice Guy, qu’il a réengagée comme secrétaire, vont assister en 1895 à une projection privée des frères Lumière, une démonstration organisée par la Société d'encouragement pour l'industrie nationale. Gaumont va rapidement chercher à s’installer sur ce futur marché et cherchera à produire, comme les Frères Lumière, de courts films documentaires.

Alice Guy eut alors l’impression qu’ils passaient à coté de quelque chose, et il lui semblait qu’ "on pouvait faire mieux". Au lieu des scènes de rue, des sorties d’usines, des arrivées de train, elle proposa à Gaumont de tourner des scènes de fiction, des saynètes, des histoires. Celui-ci accueillit la suggestion avec un enthousiasme résumé par sa réponse : « d’accord, à condition que votre courrier n’en souffre pas ».

Son premier film, La Fée aux choux, sera commercialisé et vendra 80 copies dès sa sortie, un exploit pour l’époque. Ce succès lui vaudra d’être nommée en charge de toute la production cinéma de la firme Gaumont. La compagnie qui mettait alors sur pied un important réseau de distribution pour ses films va alors profiter de deux nouvelles avancées technologiques : l’arrivée de la couleur et du son. Là encore, c’est sur une intuition d’Alice Guy que Gaumont produira plus d’une centaine de courts films musicaux, lointains ancêtres du vidéo-clip, baptisés phonoscènes, qui connaitront une certaine vogue à l’époque. Elle passera 11 ans au service de la firme durant lesquelles elle produira des œuvres de plus en plus ambitieuses, dont notamment ce qu’on considère comme un de ses chefs d’œuvres : une version de la passion du Christ qui constitue une des plus grosses productions de son temps, réalisée avec un gros budget pour l'époque, avec 300 figurants et 25 tableaux.

Alice Guy épouse ensuite Herbert Blaché, le responsable de la Gaumont pour les États-Unis et part s’installer avec lui à Cleveland, puis à Flushing, près de New-York. Ce mariage la contraint à démissionner de son poste à la Gaumont et elle nomme à sa place Louis Feuillade comme directeur artistique. Peu après la naissance de leur première fille, elle retourne au monde du cinéma et fonde sa propre société: la Solax Film. Elle en devient la présidente et la directrice de production puis, quelques années plus tard, engage son mari pour la remplacer à la présidence et la laisser se concentrer sur la partie créative de l’entreprise. Bien avant le développement d’Hollywood, les studios de la Solax connaitront un grand succès et vont héberger d'autres compagnies de cinéma : comme la Goldwyn Pictures corporation, Lewis J. Selznick ou Pathé, qui en louent une partie. La Metro Pictures Corporation fait également ses débuts comme distributeur des films de la Solax. En tout, plusieurs centaines de films furent tournés dans ces studios.

Alice Guy-Blaché réalise alors un grand nombre de films, principalement des mélodrames mais aussi des films engagés, notamment en mettant en scènes des personnages de femmes fortes et indépendantes (souvent interprétées par son actrice fétiche Olga Petrova) ou en abordant de front les problèmes des minorités ethniques (comme dans A Fool and His Money (1912) qui est le premier film joué uniquement par des acteurs afro-américains).

Les choses se gâtent au tournant de 1919 où son mari la quitte pour une actrice et part s’installer à Hollywood, emportant avec lui la société Solax, qu’il avait englobé dans sa propre affaire et laissant Alice Guy éponger les dettes que la mauvaise gestion de son ex-mari avait accumulées. Elle sera contrainte de vendre tous ses biens, dont les studios de Fort Lee, liquidés pour une bouchée de pain. Elle qui fut la femme la mieux payée des états Unis en 1912 avec 25.000 dollars par an rentre en France en 1922, ruinée et seule .

Elle ne fit plus jamais de cinéma, mais passa au contraire la fin de sa vie à écrire ses mémoires (publiées après sa mort) et à chercher à retrouver les traces de ses propres films. Malgré une production estimée entre 700 et 1000 films, son nom est longtemps resté absent des Histoires du Cinéma et elle a dû dépenser une énergie énorme à réparer cette injustice. Certains de ces films furent en effet purement et simplement attribués à d’autres, toujours des hommes. Sa « Passion » a ainsi par exemple été régulièrement citée, et célébrée, mais en en créditant la paternité à son assistant de l’époque. La plupart des titres qu’elle cite dans sa filmographie ont disparu et seule une cinquantaine d’entre eux ont pu être retrouvés à travers le monde.

Ses quelques rares traces suffisent toutefois à prendre conscience de la force d’innovation d’Alice Guy. Elle n’est pas seulement la première femme cinéaste, et la première femme directrice de sa propre maison de production, mais son œuvre est également parsemée d’inventions et de découvertes, tant dans les audaces de sa mise en scène que dans les techniques nouvelles qu’elle a développées. Après des années d’oubli et d’omission de l’histoire du cinéma, son nom a finalement été reconnu et de nombreux hommages tardifs lui ont été rendus, de la Légion d’Honneur à sa nomination au New Jersey Hall of Fame. Plusieurs films lui sont consacrés comme Le Jardin oublié, la vie et l’œuvre d’Alice Guy-Blaché de Marquise Lepage, et le film documentaire Be Natural, de Pamela B. Green, qui a été présenté à Cannes en 2018 et doit sortir cette année.