Après des études à l'École Nationale Supérieure Louis-Lumière, Michel Gondry commence sa carrière en tant que réalisateur de clips musicaux. Il travaille notamment pour Björk, The White Stripes, Foo Fighters, et Paul McCartney. Son travail est caractérisé par une utilisation inventive des effets visuels et d'un style souvent fantastique.
En 1998, il réalise son premier long métrage, "Science of Sleep", un film à l'humour surréaliste qui révèle sa maîtrise de l'écriture et de la réalisation. Le film rencontre un grand succès critique et est sélectionné au Festival de Cannes.
En 2004, Gondry réalise une adaptation cinématographique du roman d'Eternal Sunshine of the Spotless Mind, coécrit avec Charlie Kaufman. Le film est acclamé par la critique et remporte plusieurs prix prestigieux, dont l'Oscar de la meilleure direction artistique.
Michel Gondry est également connu pour son travail dans le monde de la musique. En 2014, il réalise un album musical intitulé "Mood Indigo" en collaboration avec le musicien Joe Henry. L'album est acclamé par la critique et reçoit des éloges de fans et critiques.
En 2020, il sort le documentaire "David Byrne's American Utopia", qui montre une représentation scénique de l'album homonyme de David Byrne. Le film est acclamé par la critique et est sélectionné au Festival de Sundance.
En 2021, il travaille sur le long métrage "Knives Out 2" en tant que réalisateur de seconde équipe.
Au cours de sa carrière, Michel Gondry a reçu plusieurs prix et récompenses prestigieux, dont l'Oscar et le César. Il est considéré comme l'un des cinéastes les plus originaux et inventifs du monde du cinéma indépendant.