A partir de 2010, Noé Debré se lance dans l'écriture. Il commencera notamment à travailler en collaboration avec Thomas Bidegain sur La Résistance de l'Air et Les Cowboys. En 2015, il co-scénarise Dheepan, de Jacques Audiard, qui obtient la Palme d'Or au Festival de Cannes.

2017 marque son passage à la réalisation avec le court-métrage Le Septième continent.