Alain Raoust grandit dans les Alpes-de-Haute-Provence. Après des études à l’université Paris 8 Vincennes à Saint-Denis, il devient assistant réalisateur. Parallèlement, il se consacre au cinéma expérimental avec des films distribués par Cinédoc et Lightcone. De cette expérience et de l’influence de Philippe Garrel — en particulier de La Cicatrice intérieure — résulteront L’Hiver encore (1989), La Fosse commune (1990) et Attendre le navire (1992), avec Pierre Clémenti, Benoît Régent et Pascal Greggory. Ce film, formellement singulier, sera présenté dans de nombreux festivals mais jamais distribué.
Par la suite il renoue avec une narration plus traditionnelle en réalisant d'abord le court-métrage Muette est la girouette (1994 - Festival de Grenoble - Prix Juliette Berto), le moyen métrage La Vie sauve (1997 - Festival de Pantin - Grand prix du festival Côté court), puis les longs métrages La Cage (2002 - Festival de Locarno - Compétition officielle - Prix de la critique internationale (FIPRESCI) - Prix du jury œcuménique), L'Été indien (2007) et Rêves de jeunesse (2019 - Festival de Cannes 2019 - Programmation ACid).
Depuis 2003, Alain Raoust enseigne la réalisation en animant un atelier à l'Université Paris 8 d'abord en licence cinéma puis en master parcours réalisation et création.