En 1975 su guión Los supersabios, fue llevado a la pantalla cinematográfica como largometraje de animación por Anuar Badín Z, Ángel Cantón, César Cantón y José Marín. Además de que se inició en la producción con la cinta El infierno tan temido, de Ricardo Montero. Fue asistente de dirección de José Estrada en Maten al león (1975) y en Los indolentes; de Julián Pastor en El esperado amor desesperado (1975) y La casta divina (1976); de Gonzalo Martínez en Del otro lado del puente (1977) y de Arturo Ripstein en La viuda negra (1977) y Cadena perpetua (1978).

Su primer cortometraje Háblame de Rita (1979), también escrito por él mismo, fue seleccionado para el Festival Internacional de Documental y Cortometraje de Bilbao, España. Su segundo cortometraje Patricio (1982); recibió el Ariel al mejor cortometraje de ficción. Además fue seleccionado para el Festival Internacional de Nuevo Cine en La Habana, Cuba y al Festival Internacional de Documental y Cortometraje de Bilbao, España. También dirigió los cortometrajes Saxofón (1987), Solamente una vez (1988), Ladrón de sábado (1990) y El último tren (1996).

José Luis García Agraz fundó junto con Fernando Cámara, Toño Betancourt, Nerio Barbieris y Marcelo Llacarino la cooperativa Kinam para realizar en 1983 su Ópera Prima Nocaut, cuyo guión es de su autoría y por el que obtuvo el Ariel a la mejor Ópera Prima, el Heraldo a la mejor película del año, la Diosa de Plata a la mejor Ópera Prima. Fue invitada a varios Festivales de cine como el Festival Internacional de Cine en Amiens Francia, el Festival Internacional de Cine de Madrid, Festival Latino de Nueva York, entre otros.

Nocaut, Ópera Prima de José Luis García Agraz Dicine, No. 12 de junio de 1985, P. 3

Siguieron las cintas Sueños de oro / Dreams of gold (cooproducción México- Estados Unidos, 1984); Zapata (de la serie Biografías del poder, 1985); Noche de Califas (1986); Yo te amo Catalina (video, 1986); La secta de Sargón (1988); La paloma azul (junto con Luis Carlos Carrera y Takashi Sugiyama coproducción México- Japón, 1989); Dentro de la noche (1991); Desiertos mares (1993), que en 1994 obtuvo el Ariel a la mejor dirección; Salón México (1994), de la cual también fue editor y Al rescate de la Santísima Trinidad (2001)

A la interrogante ¿Por qué filma? José Luis García Agraz respondió a la revista francesa Libération: “Filmo porque el cine, antes que nada, nos seduce al revelarnos lo más secreto de nosotros mismos; porque es el espacio donde podemos palpar nuestras inquietudes con mayor autenticidad, porque es el tiempo en el que esperamos que un milagro se produzca. Es así, que los que hacemos cine somos gente de buena fe, aventureros obstinados, que nos lanzamos a la búsqueda de lo escondido, de lo desconocido, sin perder el espíritu ni el ánimo, a pesar de las desgracias, para crear un universo mejor y más humano”. (¿Por qué filma?, pregunta Libération; los directores mexicanos responden. La Jornada, 1 de septiembre de 1987. P. 29)

Para televisión ha realizado documentales y programas educativos para la Secretaria de Educación Pública (SEP); cuatro capítulos de la serie Hora Marcada y cuarenta y dos capítulos de la serie Tony Tijuana. En 1997 escribió el guión Al rescate de la Santísima Trinidad, que fue seleccionado por el Instituto Mexicano de Cinematografía (IMCINE) en la convocatoria de apoyo a la escritura.

Ha impartido las materias de producción, dirección, adaptación y guión cinematográfico en el Centro de Capacitación Cinematográfica (CCC). También ha sido profesor de la Universidad Iberoamericana, el Instituto de Comunicación Audiovisual de Monterrey (ICAM), la Universidad Metropolitana de Xochimilco y la Universidad Anáhuac.