Đinh Tuấn Vũ sinh ngày 27 tháng 12 năm 1989, bố anh là nhà báo Đinh Trọng Tuấn - Tổng biên tập Tạp chí Thế giới Điện ảnh, Mẹ là nhà lý luận phê bình điện ảnh Ngô Phương Lan - nguyên Cục trưởng Cục Điện ảnh. Ông ngoại của Đinh Tuấn Vũ là NSND họa sĩ Ngô Mạnh Lân, bà ngoại là NSND diễn viên Ngọc Lan.[1][2]

Dù được gia đình định hướng theo học Đại học ngoại giao.[3] Từ năm 2007 đến 2011, Đinh Tuấn Vũ học lớp đạo diễn khóa 27 tại Trường Đại học Sân khấu - Điện ảnh Hà Nội. Trong thời gian theo học, Đinh Tuấn Vũ đã giành được giải Tài năng trẻ cho bộ phim ngắn đầu tay, Sau bức rèm. Năm 2011, phim ngắn Khẽ chạm của Đinh Tuấn Vũ giành được bằng khen tại Giải Cánh diều 2010.[4]

Sau khi tốt nghiệp, Đinh Tuấn Vũ làm việc tại Hãng phim truyện Việt Nam;[5] năm 2013, bộ phim điện ảnh đầu tay của anh là Và anh sẽ trở lại giành được bằng khen tại Liên hoan phim Việt Nam lần thứ 18. Năm 2016, bộ phim điện ảnh tiếp theo là Cuộc đời của Yến thắng lớn khi nhận được 5 giải tại Liên hoan phim Việt Nam lần thứ 19 – trong đó có giải Bông sen bạc cho phim truyện điện ảnh – 3 giải Cánh Diều - trong đó anh nhận giải Đạo diễn xuất sắc - và giải Phim hay nhất tại Liên hoan phim quốc tế các phim công chiếu lần đầu tại Philippines.[6]

Đinh Tuấn Vũ là thành viên ban giám khảo Liên hoan phim môi trường lần thứ 6 năm 2016, cuộc thi Nhà biên kịch tài năng năm 2017 và 2018.[7][8][9]

Bộ phim điện ảnh Truyền thuyết về Quán Tiên sản xuất năm 2019 do anh đạo diễn nhận được giải Bông sen Bạc tại Liên hoan phim Việt Nam lần thứ 21. Cũng tại kỳ liên hoan phim này, bộ phim Chú ơi, đừng lấy mẹ con do anh đạo diễn bất ngờ giành giải Phim điện ảnh được khán giả yêu thích.[10]

Năm 2020, Đinh Tuấn Vũ bắt đầu dự án phim tiểu sử Sao vàng bên ngực áo - sau đổi tựa đề thành Viên đạn cuối cùng - kể về vận động viên bắn súng Hoàng Xuân Vinh. Vì dịch Covid và một số lí do khác mà dự án bị dở dang.[11][12] Năm 2023, Đinh Tuấn Vũ bắt đầu làm đạo diễn dòng phim truyền hình với bộ phim Nhà mình lạ lắm.[13]