Cinéphile, il étudie le cinéma au collège Ahuntsic de Montréal[1] puis fonde nihilproductions vers 1994[2]. Très actif, il tourne une quinzaine de courts métrages. Parallèlement, il est journaliste cinéma à la radio, chef de pupitre cinéma pour l'hebdo culturel montréalais Ici entre 1999 et 2005, et vice-président de l’Association québécoise des critiques de cinéma (AQCC)[2]. Pour la suite de sa carrière, il a beaucoup collaboré avec la productrice Stéphanie Morissette; puis avec Sylvain Corbeil de la société Metafilms.
Fin au FTA, Côté est chargé de la réalisation des images vidéo de la pièce Cendres mise en scène par Jérémie Niel (d'après Terre et cendres d'Atiq Rahimi)[12]. La même année, le moyen métrage Les Lignes ennemies (43 min.) fait partie du Jeonju Digital Project du Jeonju International Film Festival (Corée) où il est présenté en première mondiale[13].
Toujours en 2010, Curling est présenté en compétition officielle au Festival du film de Locarno (Suisse). Il remporte le Prix de la mise en scène, en plus du Léopard pour la meilleure interprétation masculine décerné à Emmanuel Bilodeau[14]. En , Curling fait l'objet d'une sortie nationale en France avec une revue de presse élogieuse. Fin , début , la Viennale présente une rétrospective de son œuvre[15], suivi en 2011 de celle du Festival de La Rochelle[16].
Le magazine canadien CinemaScope inclut Denis Côté dans sa liste des 50 meilleurs cinéastes de moins de 50 ans dans son édition de [21].
En , Vic+Flo ont vu un ours est présenté en compétition officielle à la Berlinale. Denis Côté reçoit le prix Alfred-Bauer[22] (Ours d'argent de l'innovation) des mains de Wong Kar-wai[23]. Présenté dans presque une centaine de festivals internationaux, Le film remporte le prix du meilleur scénario au Festival de Namur en Belgique[24], est vendu dans une douzaine de pays[réf. nécessaire], est célébré par la critique et est nommé pour plusieurs prix Jutra au Québec en [25]. Les actrices Pierrette Robitaille et Marie Brassard sont nommées pour leurs rôles dans le film[25].
Denis Côté retourne à la Berlinale en 2014 dans la section Forum pour présenter un film-essai plus modeste intitulé Que ta joie demeure[26] (Joy of Man's Desiring). De nouvelles rétrospectives de son travail sont annoncées à Guadalajara[27], Barcelone[28], Taipei[29] et Bruxelles[30].
Boris sans Béatrice est tourné à l'été 2015[31] et réunit James Hyndman, Simone-Elise Girard, Isolda Dychauk, Dounia Sichov et Denis Lavant[32]. Le film raconte les déboires de Boris Malinovsky, riche et fier homme d'affaires confronté à la maladie de sa femme. Denis Côté retrouve plusieurs collaborateurs habituels pour cette fiction produite par Metafilms.
En , l'ordre des Arts et des Lettres du ministère de la Culture de France décerne le grade de chevalier de l'ordre à Denis Côté[33].
Ta peau si lisse, le 10e long métrage de Côté, est présenté en première mondiale le au 70eFestival international du film de Locarno (Suisse)[35]. Dans ce documentaire hybride au style plus fluide et libre que ses derniers opus, l'auteur suit avec délicatesse et respect les mécaniques quotidiennes de six hommes épris de la passion du culturisme. Le film est coproduit avec Jeanne-Marie Poulain, avec Joëlle Bertossa de la société de production suisse Close Up Films et avec l'actrice française Dounia Sichov pour la société The Addiction[36].
En 2019, Denis Côté termine Répertoire des villes disparues, un film qui frôle le cinéma d'horreur pour parler du repli sur soi dans un petit village. Ce 11e long métrage est à nouveau en compétition officielle à la 69e édition de la Berlinale[37]. En , Denis Côté présente Wilcox, au festival de Locarno, en Suisse[38]. Pour parler de ce nouvel essai libre qui s'intéresse à un homme sans identité et sans port d'attache, le critique Samy Benammar de la revue 24 images écrit: ''la proposition est celle d’un cinéma sans dialogues ni trame narrative, errance cinématographique qui plonge son spectateur dans une expérience troublante''[réf. nécessaire].
Pierre-Alexandre Fradet, Philosopher à travers le cinéma québécois. Xavier Dolan, Denis Côté, Stéphane Lafleur et autres cinéastes, Paris, Éditions Hermann, 2018, 274 p.
Pierre-Alexandre Fradet, « Le silence plurivoque des bêtes – ou pourquoi le critique peut trahir l’auteur ? » (analyse de Bestiaire), Séquences, no 277, mars-avril 2012, p. 36-37.