La historia de Sena-Saint Denis está ligada a la historia del cine francés y de los dibujos animadas. El praxinoscopio de Émile Reynaud, nacido en Montreuil y fue patentado en 1877. Fue un hito importante en el paso hacia el cine y llevó a su autor al umbral de la invención de la película. En 1892, tres años antes del periodo cinematográfico de los hermanos Lumière, presentó con su cámara el espectáculo "Pantomimes lumineuses", mejorado con "optique theatre".
En 1897, Georges Méliès, prestidigitador y director del teatro Robert-Houdin, construye su primer estudio cinematográfico en su jardín de Montreuil. Nace el Star-Film, que producirá más de quinientas películas, entre ellas el famoso Voyage dans la lune. Georges Méliès fue así el genio pionero del cine como espectáculo y el inventor de los efectos especiales llamados entonces "efectos de truco". Ese mismo año, los hermanos Pathé, al frente de la "Compagnie générale de cinématographes, phonographes et pellicules" se convierten en la primera empresa cinematográfica del mundo, comercializando cámaras en Vincennes. Construyeron el estudio de Montreuil, cerca del de Méliès. Lo ofrecieron, a principios de 1920, a un grupo de cineastas rusos con la promesa de que les confiarían la distribución de las películas. Los cineastas rusos dieron a luz algunas de sus obras maestras del cine mudo y su éxito dio un gran impulso a la producción cinematográfica francesa. Ese estudio cinematográfico, Pathé-Albatros, sigue existiendo.
En 1908, Émile Cohl, que trabajaba en Montreuil, inventó los dibujos animados para el cine con Fantasmagorie e hizo de las imágenes animadas un arte de pleno derecho. En el estudio de Montfermeil, Albert Mourlan, de 1919 a 1939, creó dibujos y películas de animación, así como películas técnicas, científicas y publicitarias. En 1907 surgieron los estudios Éclair. Uno de los dos cofundadores de la empresa francesa de películas Éclair, Charles Jourjon, escribió al alcalde para crear "una fábrica que no hará ruido, ni humo, ni olor y que sólo estará ocupada por una pequeña cantidad de trabajadores... Será una industria de arte y lujo".
Los clásicos del cine francés fueron rodados en los estudios Éclair por algunos célebres directores de cine como René Clair, Jacques Feyder y Jean Renoir entre otros. Hoy muchos cineastas siguen rodando películas allí: Alain Resnais, Michel Deville, Bertrand Blier, Claude Sautet, Luc Besson... Los laboratorios Eclair siguieron siendo innovadores: primera película hablada en francés, varias películas en color. Los "nuevos laboratorios", inaugurados en 1992, están a la vanguardia de la tecnología digital.
Han surgido otros estudios, en Aubervilliers, donde François Ozon realizó la película Huit femmes, en Saint-Denis, y Stains... En torno a las actividades de rodaje, muchas empresas han traído su savoir-faire: decoración, vestuario, iluminación, rodaje, doblaje...
El proyecto de la Cité du cinema, la ciudad del cine francés, ha encontrado su lugar en Sena-Saint Denis. Apoyado por el director y productor Luc Besson, el objetivo era dotar a Francia de importantes equipos e instalaciones siguiendo el modelo de los estudios británicos Pinewood. Este nuevo equipamiento consolida la tradición del cine en Sena-Saint Denis.
