Birsen Kaya 1943’te İstanbul’da doğdu. Lise sonrası gazetecilik kariyerine Artist mecmuasında sinema muhabiri olarak başladı ve bu dönemde Vedat Türkali, Ülkü Erakalın, Agâh Özgüç gibi isimlerle bir arada çalışma imkânı buldu; yine bu dönemde Halit Refiğ ile tanıştı. Refiğ’in 1964’te çektiği Gurbet Kuşları’nda yönetmenin asistanlığını üstlenerek ilk kez kamera arkasında çalıştı. Daha sonra 200’e yakın filmde reji asistanlığı yaptı; bu filmlerden biri de Yılmaz Güney’in Arkadaş’ıdır (1974). Avantür filmler için senaryolar yazdı. Yılmaz Köksal’ın kariyerinde bir dönüm noktası olan western tarzındaki Çeko’nun (1970) senaryosu bunlar arasında en dikkat çekenlerdendir. 1970’te Nazmi Özer’in yarıda bıraktığı Kanlı Kader’i tamamlayarak ilk kez yönetmenlik yaptı. Bu dönemde Ufuk Film adlı bir yapım şirketi kurdu.

Hep “reel hikâyelerin ilgisini çektiğini, aşk hikâyelerinden çok avantür filmler çekmeyi sevdiğini” söyleyen Birsen Kaya sinema kariyeri boyunca 15 filme yönetmen olarak imza attı. Bilge Olgaç ve Cahide Sonku’yla birlikte sinemamızın ilk kadın yönetmenlerinden olarak anılır. Senaryosunu da kaleme aldığı 4 filmlik Dadaş Rıfat serisi o dönemde geniş yankı buldu. Avantür filmlerin en revaçta olduğu dönemde çizgi roman uyarlaması Killing Ölüm Saçıyor (1971), Vur Kır Geç (1972) ve Hedefte Beş Adam (1972) gibi filmlerle Yeşilçam’ın aranan yönetmenlerinden biri oldu. Yönetmenliğini üstlendiği filmler arasında İntikam Derler Adıma (1970), Sevimli Serseri (1970), Sana Allah Acısın (1970), Aşkolsun (1971), Kanunsuz Yaşayanlar (1971), Kirli Eller (1971), Bitirim Kemal (1972) ve Şeftalisi Ala Benziyor (1975) sayılabilir.