Anh từng theo học khoa Đạo diễn của trường Sân khấu Điện ảnh. Phim ngắn tốt nghiệp đại học “Con gà trống” của anh đã được hãng phim TFS phê duyệt. Tác phẩm này cũng là do cha anh viết kịch bản.

Nhạc phẩm thiếu nhi Mẹ vắng nhà là tác phẩm của anh đồng tác giả với cố nhạc sĩ Trịnh Công Sơn.

Vào những năm 2000, Nguyễn Quang Dũng được biết đến nhiều hơn qua các phim như Hồn Trương Ba, da hàng thịt, Nụ hôn thần chết, Giải cứu thần chết, Những nụ hôn rực rỡ.

Từ năm 2010 - 2016, Quang Dũng làm giám khảo cho chương trình âm nhạc Vietnam Idol.