De componist heeft regelmatig samengewerkt met Paul Verhoeven. Zo componeerde hij de muziek voor Flesh + Blood (1985), RoboCop (1987) en Starship Troopers ( 1997). Ook maakte hij de muziek voor de vroege Schwarzenegger-films Conan the Barbarian (1982) en Conan the Destroyer (1984).

Aanvankelijk studeerde Poledouris klassieke muziek aan het conservatorium, maar hij verliet de school in 1965 om filmmuziek te gaan studeren. 'Toen ik 20 was had ik de muziek helemaal opgegeven, mede door mijn plankenkoorts, maar door film ben ik weer begonnen. Ik had het gevoel dat cinema veel belangrijker was voor mijn generatie dan klassieke concerten,' zei hij in 1994 in een interview.

In 1989 kreeg Poledouris een Emmy voor zijn muziek in de miniserie Lonesome Dove. Andere films waar hij aan heeft gewerkt zijn Randal Kleisers The Blue Lagoon (1980), John McTiernan's The Hunt for Red October (1990) en Bille Augusts Les Misérables (1998).