Benoît Chieux contribue pendant plusieurs années au succès du studio Folimage avec notamment Ma petite planète chérie (Prix UNICEF 1995, Prix Fondation de France) et L’Enfant au grelot (Prix du jury Stuttgart 1997, Cartoon d’or 1998) dont il est l’auteur graphique, mais également avec Patate et le jardin potager (Pulcinella d’or 2001) qu’il a coréalisé avec Damien Louche-Pélissier.

Il devient ensuite l’auteur de la série Mica (Ricochets Production) À partir de 2004, il participe aux longs métrages Mia et le Migou, dont il est le créateur graphique et le directeur artistique (2008) et Tante Hilda ! (2013) qu’il coréalise avec Jacques-Rémy Girerd. En 2014, il réalise son premier court métrage Tigres à la queue leu leu, produit par Les Films de l’Arlequin (Prix du jury et Prix du public du film pour enfants SICAF 2015). Il réalise ensuite, avec Sacrebleu Productions, deux courts métrages, Le Jardin de minuit, nommé aux César 2018 et Cœur fondant (2019) En 2021, il coréalise avec Titouan Bordeau un documentaire animé Coralie et les escargots (Les Astronautes)

Puis il poursuit sa collaboration avec Sacrebleu et le producteur Ron Dyens en réalisant le long métrage Sirocco et le royaume des courants d’air qui remporte le Prix du public au Festival international du film d'animation d’Annecy 2023.