Cresciuto in una famiglia di artisti romani (il papà è scrittore, il nonno pittore), ha studiato Lettere e Storia dell'Arte all'Università. Dopo aver frequentato la scuola di cinema Gaumont, ha lavorato come aiuto-regista di Nanni Moretti in numerosi film. Col suo lungometraggio d'esordio, Domani accadrà del 1988 ha partecipato al Festival di Cannes e vinto il David di Donatello come migliore regista esordiente.

Seguiranno, sempre con la Buy, La settimana della sfinge (1990), dove il regista strizza l'occhio al suo autore francese preferito (Truffaut) e Arriva la bufera (1993). Tornerà attore, sempre per Nanni Moretti, in Palombella rossa (1989), mentre due anni più tardi firmerà il suo più grande successo: Il portaborse con il quale vince il David per la migliore sceneggiatura e ottiene una grande successo in Francia.

Sarà poi la volta del buon risultato de La scuola (1995) e, dopo una piccola parentesi come attore in Il cielo è sempre più blu (1995) di Antonio Luigi Grimaldi, eccolo dirigere Stefano Accorsi ne I piccoli maestri (1998). Collaborerà con altri autori nel film collettivo Un altro mondo è possibile (2001), seguito dalla commedia leggera e dalla sceneggiatura brillantissima Dillo con parole mie (2003).

Oltre a molti spot pubblicitari dirige il cortometraggio 12 pomeriggi (1999), sull'arte accompagnato da delle splendide musiche.

Nel 2007 esce nelle sale il suo ultimo lavoro Mio fratello è figlio unico con Riccardo Scamarcio.