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Courts et moyens métrages
1963 : What's a nice girl like you doing in a place like this?, 9 min
1964 : It's Not Just You, Murray!, 15 min
1967 : The Big Shave, 5 min
1974 : Italianamerican, 48 min
1978 : American Boy: A Profile of Steven Prince (en), 53 min
1986 : Mirror, mirror, épisode de la série Amazing Stories, 24 min
1989 : New York Stories - segment Life Lesson
1990 : Made in Milan, 27 min
2007 : The Key to Reserva, 10 min
Longs métrages
1967 : Who's That Knocking at My Door (également connu sous le titre I Call First ainsi que d'autres titres)
1972 : Bertha Boxcar (Boxcar Bertha)
1973 : Mean Streets
1974 : Alice n'est plus ici (Alice Doesn't Live Here Anymore)
1976 : Taxi Driver
1977 : New York, New York
1980 : Raging Bull
1983 : La Valse des pantins (The King of Comedy)
1985 : After Hours
1986 : La Couleur de l'argent (The Color of Money)
1988 : La Dernière Tentation du Christ (The Last Temptation of Christ)
1990 : Les Affranchis (Goodfellas)
1991 : Les Nerfs à vif (Cape Fear)
1993 : Le Temps de l'innocence (The Age of Innocence)
1995 : Casino
1997 : Kundun
1999 : À tombeau ouvert (Bringing Out the Dead)
2002 : Gangs of New York
2004 : Aviator (The Aviator)
2006 : Les Infiltrés (The Departed)
2010 : Shutter Island
2011 : Hugo Cabret (Hugo)
2013 : Le Loup de Wall Street (The Wolf of Wall Street)
2016 : Silence
2019 : The Irishman
prochainement : Killers of the Flower Moon
Documentaires
1978 : La Dernière Valse (The Last Waltz)
1995 : Un voyage avec Martin Scorsese à travers le cinéma américain (A Personal Journey with Martin Scorsese through American Movies)
1999 : Mon voyage en Italie (My Voyage to Italy)
2003 : Du Mali au Mississippi (Feel Like Going Home), Série Martin Scorsese Presents the Blues - A Musical Journey
2005 : No Direction Home: Bob Dylan
2008 : Shine a Light, enregistrement d'un concert new yorkais des Rolling Stones
2010 : A Letter to Elia, coréalisé avec Kent Jones
2010 : Public Speaking
2011 : George Harrison: Living in the Material World
2014 : The 50 Year Argument
2019 : Rolling Thunder Revue : A Bob Dylan Story (Netflix)
Télévision
2011 : Boardwalk Empire - Saison 1, épisode 1
2016 : Vinyl - Saison 1, épisode 1
Publicités
1986 : Armani 1
1988 : Armani 2
2007 : The Key to Reserva (film publicitaire pour Freixenet, une marque d'alcool catalane, inspiré par un script inachevé écrit par Alfred Hitchcock[réf. souhaitée])
2010 : « Bleu » de Chanel
2012 : Siri (logiciel) (pour Apple)
2012 : The Street of Dreams (pour Dolce & Gabbana)
Clips vidéo
1987 : Bad, de Michael Jackson (18 min)
1988 : Somewere Down the Crazy River, de Robbie Robertson