Après des études à l'École Nationale Supérieure Louis-Lumière, il commence sa carrière en travaillant comme assistant de réalisation pour des réalisateurs tels que Claude Miller et Patrice Leconte.
En 1997, Philippe réalise son premier long métrage, intitulé "La Discrète". Ce film est sélectionné à la Quinzaine des Réalisateurs au Festival de Cannes et remporte le César du meilleur scénario original en 1998.
En 2003, Philippe réalise son deuxième long métrage, "Un Homme Qui Croit", qui est également sélectionné à la Quinzaine des Réalisateurs au Festival de Cannes et remporte le prix Louis-Delluc en 2003.
En 2006, il réalise "Pas très coupable", qui obtient un certain succès commercial et est nommé pour trois Césars.
En 2010, Philippe réalise "Le Maître des esprits", une adaptation de la pièce de théâtre de Sacha Guitry. Ce film est nominé pour deux Césars en 2011.
En 2016, il réalise "Qu'est-ce qu'on a fait au Bon Dieu?", un film qui retrace l'histoire de la guerre civile et de la Révolution syrienne à travers les yeux d'une famille syrienne. Ce film est sélectionné à la Quinzaine des Réalisateurs au Festival de Cannes en 2016.
Andrieu Philippe est également connu pour son travail télévisuel, notamment pour sa collaboration avec le réalisateur Xavier Beauvois sur la mini-série "Une Chance", diffusée sur France 2 en 2019.
Aujourd'hui, Andrieu Philippe est considéré comme l'un des plus grands réalisateurs français contemporains. Ses films sont caractérisés par leur sensibilité et leur introspection, mettant souvent en scène des personnages solitaires et perdus dans le monde.