Après des études secondaires, il se consacre au théâtre puis aborde le cinéma par l'essai et la réflexion critique (sur le cinéma américain, notamment). Il entre en 1927 au Sovkino de Leningrad. Il y est assistant d'Eisenstein pour Octobre. Il fait ses vrais débuts en 1929 avec une réussite singulière, l'Express bleu/le Train mongol, sans doute le film le plus abstrait du cinéma soviétique, qui porte aux extrêmes l'esthétique du montage (épique, métaphorique, dynamique, idéographique, intellectuel). En 1925 il a 20 ans , il participe à la création de l'Institut d'État pour l'histoire de l'art de Leningrad. En 1945, à Moscou, il anime l'École d'acteurs du Mosfilm. Il est le frère de Leonid Trauberg.