寧浩自幼喜愛美術，初中畢業后一家中專學校學習美術，后來轉方向學習攝影。1996年，寧浩中專畢業后被分配到太原市話劇團司職舞美設計。后來，考入北京師范大學藝術系，學習導演。2001年，寧浩憑其學生電影《星期四，星期三》獲得北京大學生電影節最佳導演獎；同年，擔任音樂短片《放手》的導演。
2003年，寧浩自己出資，一人擔任編劇、導演、攝影，回到家鄉執導了由李強主演的劇情電影《香火》，該片獲得東京Filmex國際電影節、香港國際電影節亞洲DV競賽單元“亞洲數碼競賽”金獎，同時被香港藝術中心授予最佳電影獎，也是圣賽瓦斯蒂安、溫哥華、慕尼黑、馬尼拉、悉尼、加州、臺灣南方影展等其他七大國際電影節的評委會入選影片；同年，擔任現實劇《黃金時代》的編劇；6月，從北京電影學院圖片攝影專業畢業；此外，還執導了音樂短片《Colorful Days》。
2004年，擔任家庭劇《中國式離婚》的執行導演；同年，擔任電視劇《危情出擊》的執行導演。2005年，執導的兒童電影《綠草地》上映，該片由胡日察·畢力格、達瓦、格力班聯合主演，影片入圍第8屆上海國際電影節-亞洲新人獎-最受歡迎影片獎，他憑借該片入圍第6屆西班牙國際電影節最佳導演獎。
2006年，執導音樂短片《Happy Wake Up》；同年，寧浩在劉德華“亞洲新星導”計劃的扶植下，執導了喜劇電影《瘋狂的石頭》，該片獲得第43屆臺灣電影金馬獎最佳原著劇本獎，他憑借該片入圍第43屆臺灣電影金馬獎最佳導演獎。
2007年，執導喜劇短片《奇跡世界》，該片由黃渤主演；同年，執導由宋運成、陳捷共同主演的愛情電影《感光夏日》。2008年，執導音樂短片《Mr.Honey》；同年，由其執導的劇情電影《七宗夢》上映，該片獲得HAF非香港地區電影大獎；此外，還執導了音樂短片《你是誰》。
2009年，執導的喜劇電影《瘋狂的賽車》上映，該片入圍第46屆臺灣電影金馬獎最佳影片獎他憑借該片入圍第27屆中國電影金雞獎最佳導演獎，影片以1000萬投資成本取得過億的票房成績，讓他成為繼張藝謀、陳凱歌、馮小剛之后第四位邁入億元俱樂部的內地導演。2010年，擔任第47屆臺灣電影金馬獎評審。2011年，客串愛情電影《將愛情進行到底》；3月17日，客串的動作電影《刀見笑》上映，飾演“見光死”的悲催俠客。
寧浩《混大成人》圖書封面
2012年3月8日，客串的文藝電影《桃姐》上映；4月12日，出版個人首部長篇對談錄《寧浩。混大成人：寧浩林旭東對談錄》（簡稱為《混大成人》），該書以文字的形式闡釋他的電影理念，講述他的成長歷程和《黃金大劫案》、《瘋狂的石頭》等電影背后的故事；4月23日，執導的喜劇電影《黃金大劫案》上映；同年，擔任犯罪電影《邊境風云》的制作人；
2013年12月3日，由其執導的劇情電影《無人區》上映，影片上映首日收獲約2200萬元票房，累計票房共達2.2億元，入圍第64屆柏林國際電影節主競賽單元；同年，執導主題曲《追夢赤子心》的MV，該歌曲為快樂男聲”全國10強的主題曲。
2014年9月30日，執導的公路喜劇電影《心花路放》上映，該片由黃渤、徐崢合作主演。2015年，客串動作電影《老炮兒》。2016年2月8日，擔任制作人的喜劇動畫電影《年獸大作戰》上映。
2017年7月19日，擔任制作人的動作武俠電影《繡春刀Ⅱ：修羅戰場》上映；同年，執導由黃渤、沈騰合作主演的喜劇電影《瘋狂的外星人》，該片于2019年2月5日上映。
2018年，擔任劇情電影《云水》的制作人；1月18日，客串的警匪電影《英雄本色2018》上映，飾演酒吧里的客人，嘴里叼著牙簽，模仿《英雄本色》里的小馬哥；7月，監制的劇情電影《我不是藥神》上映，該片由文牧野執導；8月，客串的喜劇電影《一出好戲》上映。
2019年9月13日，由寧浩參與執導的電影《我和我的祖國》國慶獻禮全球首場電影發布5G直播活動在全國七座城市聯動舉行。11月8日，監制的電影《受益人》上映。11月，憑借電影《我和我的祖國》獲得第三屆“金色銀幕獎”最佳導演獎。
2020年8月20日消息，寧浩擔任總導演的電影《我和我的家鄉》，10月1日歡笑上映。
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