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.