Рано увлёкся киноискусством, участвовал в фестивалях любительских фильмов, где познакомился с Иштваном Сабо. Закончил Будапештскую высшую школу театра и кино.
Наиболее известен как кинооператор своими работами с Иштваном Сабо. Работал с различными американскими кинорежиссёрами.
В 2005 году Лайош Колтаи выпустил свой первый фильм в качестве режиссёра. Кинокартина «Без судьбы», посвящённая теме холокоста, была снята на основе одноимённого романа нобелевского лауреата по литературе Имре Кертеса. Фильм имел большой успех как на родине режиссёра, так и за рубежом, где в том числе был номинирован на премию «Оскар» как лучший фильм на иностранном языке.
В 2007 году в США вышел второй фильм Колтаи-режиссёра — «Вечер» с Клэр Дэйнс и Ванессой Редгрейв в главных ролях.
В настоящее время работает над биографическим фильмом о Томасе Вулфе Алина и Вулф.