La Cinémathèque française expose, abrite, restaure, montre ses collections grâce à ses trois espaces d'exposition, programme les grands films de l'histoire du cinéma dans ses trois salles de projections, accueille étudiants et chercheurs dans une bibliothèque et un centre d'archives, anime des espaces pédagogiques destinés au jeune public... Depuis son installation, l'institution a reçu plusieurs centaines de milliers de visiteurs. Plusieurs expositions ont permis d'explorer de grands thèmes de l'histoire du cinéma ou de la production contemporaine : Renoir-Renoir, Pedro Almodóvar, le Cinéma expressionniste allemand, L'Image d'après en collaboration avec Magnum Photos, Sacha Guitry, une vie d'artiste, réalisée avec la Bibliothèque nationale de France.
Riche de son expérience, la Cinémathèque française poursuit ses missions premières : conserver et restaurer les films et les archives de ses collections, programmer les grands classiques mais également des rétrospectives complètes et des hommages à des cinéastes, acteurs, producteurs et techniciens du cinéma, exposer les fabuleux objets de ses collections dans le cadre de l'exposition permanente Passion Cinéma, organiser des expositions temporaires pour montrer les richesses de ses fonds et mettre en valeur les liens qu'entretient le cinéma avec les autres arts. Grâce à ses nombreuses initiatives, la Cinémathèque française entend transmettre un goût pour l'art cinématographique, à travers notamment ses activités éducatives et culturelles destinées au jeune public.
