В 1919 году — помощник режиссёра Второй студии МХТ. В 1925 году окончил Вторую студию МХТ.
В 1920—1956 годах — актёр и ассистент режиссёра МХАТ.
В 1923—1924 годах работал также режиссёром Государственного Большого театра оперы и балета, в 1929—1932 — режиссёром радиотеатра, в 1933—1936 годах — режиссёром Московского театра имени Ленинского Комсомола.
В 1938—1941 годах — режиссёр-педагог киностудии «Мосфильм», в разные годы преподавал в ЦСТЕТИСе (ныне — ГИТИС).
Во время Великой Отечественной войны возглавлял фронтовые бригады.
В 1950-е годы руководил Народным театром при ЗИЛе, преподавал в студии этого завода.
Сыграл несколько ролей в кино, в 1940 году поставил фильм «Бабы».
Брат Заслуженного артиста РСФСР Николая Баталова.
Был женат на актрисе МХАТа Нине Ольшевской.
Сын — актёр и режиссёр Алексей Баталов.
Умер 14 марта 1964 года в Москве.