E’ il più grande regista francese d’animazione della sua generazione. Prima di lui, peraltro non conosciuto in Italia, fino ai primi anni Novanta c’era Michel Ocelot. Ma i lavori di Chomet si differenziano inoltre perché sono molto comunicativi sia per i bambini che per gli adulti. Sylvain nasce a Maison-Lafitte, Yvesline, vicino a Parigi. Studia alla Scuola Superiore di Arti Plastiche dove si diploma nel 1982 e poi si iscrive due anni più tardi alla Scuola Superiore di Arti Applicate Duperré nella sezione design di moda e espressione visiva. Non termina quest’ultimo corso e parte per Angouleme nella parte sud- occidentale della Francia dove si diploma alla Scuola Superiore dell’Immagine nel 1987. Un anno prima pubblica il suo primo fumetto "Il segreto delle libellule", inoltre in collaborazione con Nicolas de Crecy fa l’adattamento del romanzo "Bug-Jargal" di Victor Hugo. Nel 1988 si trasferisce in Inghilterra e comincia a lavora per lo Studio Richard Purdom. A settembre dello stesso anno lavora come free lance a spot pubblicitari per Principality, Renault, Swissair e Swinton. Torna in Francia nel 1990 e realizza il video musicale "Ça va, Ça va" per il gruppo TSF. Chomet inizia nel 1991 a progettare il suo primo film d’animazione, il cortometraggio "La vecchietta e i piccioni" con la collaborazione di Nicolas de Crécy che disegna le scenografie. Nel 1992 scrive tra l’altro la sceneggiatura per il fumetto di fantascienza disegnato da Hubert Chevillaud. L’anno successivo si trasferisce in Canada e scrive la sceneggiatura per il fumetto "Leon-la-Came", disegnato anche stavolta da de Crecy. Il lavoro viene pubblicato nel 1995 e riceve il premio René Goscinny nel 1996. Lo stesso anno termina di realizzare il corto "La vecchietta e i piccioni", di 24 minuti, che vince il premio BAFTA, il Gran Premio ad Annecy e il Cartone d’oro. Non solo cosa più importante riceve la candidatura al Premio Oscar. Un gendarme magro e malnutrito è tutti i giorni circondato da gente che ha benessere, inoltre vede una vecchietta che si lancia a preparare e a portare succulenti pranzetti ai piccioni del quartiere. Questi sono talmente grassi che non volano nemmeno. Allora il gendarme si traveste da enorme piccione e per un po’ inganna la vecchia, lui ha sensi di colpa che gli procurano incubi ma non può farne a meno. Diventa talmente grasso che quando l’anziana signora cerca di mandarlo via non riesce a levarsi il costume e cade dalla finestra. Lo ritroveremo magro senza costume ma sempre convinto di essere un piccione a raccogliere davanti alla Tour Eiffel, i resti che i turisti gettano. Nel 2003 esce il suo primo lungometraggio d’animazione, un piccolo capolavoro, "Appuntamento a Belleville", che vince molti premi ed ha candidature sia ai Cesar (dove vince la migliore colonna sonora) che agli Oscar. Intorno al 2005 fonda uno studio d’animazione ad Edimburgo in Scozia, Django Films e inizia il progetto per "Barbacoa" che però non ha abbastanza finanziamento e tutto si ferma. Nel 2006 il suo corto "Tour Eiffel" farà parte del film a episodi "Paris Je t’aime". Un ragazzo racconta di come i suoi genitori artisti mimo si siano conosciuti in prigione. Chomet dovrebbe poi dirigere un progetto britannico-americano, "Le avventure del topino Despereaux", ma incomprensioni e malumori fanno sì che alla fine il film venga diretto da Sam Fell e Robert Stevenhagen uscendo nelle sale nel 2008. L’anno successivo realizza ad Edinburgo "L’illusionista" adattato da una storia inedita di Jacques Tati. Esce nel 2010, grande successo di critica, meno di pubblico ma è un film che resterà a lungo un culto. Vince il Gran Premio del cinema europeo e un Cesar per il miglior film d’animazione oltre a una nomination agli Oscar. Nel 2013 il primo film con attori veri, "Attila Marcel", che viene presentato al Toronto International Film Festival. Fa un cameo come attore nel film italiano diretto da Matteo Oleotto "Zoran il mio nipote scemo" (2013), come guru delle freccette. Nel 2014 dirige la gag del divano all’inizio di un episodio dei Simpsons, Diggs, e dirige un musical ispirato ad "Appuntamento a Belleville". Attualmente ha in progetto un film dal vero e con animazione, "The Thousands Miles", ispirato a disegni di Federico Fellini con tema la Mille Miglia.
