Năm 1977, Đào Bá Sơn tốt nghiệp khóa 2 của Trường Điện ảnh Hà Nội. Năm 1978, ông về làm việc tại Hãng phim truyện Việt Nam. Năm 1980, ông về làm việc cho Nhà hát Kịch Trung ương. Năm 1984, ông bắt đầu chuyển vào sinh sống tại Thành phố Hồ Chí Minh.

Đào Bá Sơn là một nghệ sĩ hoạt động bền bỉ của điện ảnh Việt. Tính đến nay, ông đã có hơn 37 năm làm diễn viên và hơn 24 năm làm đạo diễn. Trong suốt sự nghiệp của mình, ông đã để lại 80 phim truyện nhựa cùng hàng trăm tập phim video và phim truyền hình.

Khi mới bước vào nghề diễn viên, Đào Bá Sơn thường được giao những vai sĩ quan Mỹ, Pháp như: vai Trung úy Smith trong "Chom và Sa", vai Thiếu tá Jean trong "Tự thú trước bình minh" của đạo diễn Phạm Kỳ Nam, vai Đại úy Snaider trong "Tình không biên giới", vai người cựu chiến binh Mỹ Rizt trong "Pho tượng Lastmy" của đạo diễn Nguyễn Văn Thông. Ngoài những vai diễn sĩ quan quân đội, Đào Bá Sơn còn gây ấn tượng với nhiều vai chính khác, như vai Nam trong phim "Hãy tha thứ cho em", vai giám đốc Tư Lê trong phim "Lưới trời"...

Trong vai trò đạo diễn, Đào Bá Sơn đã gặt hái được rất nhiều thành công với 16 giải thưởng quốc gia, trong đó có 3 giải Đạo diễn xuất sắc. Nhiều bộ phim của ông được tham dự nhiều Liên hoan phim quốc tế như: "Biệt ly trắng", "Madam Dung", "Đám mây không dừng lại", "Người tìm vàng", "Long thành cầm giả ca". Bộ phim được đánh giá cao nhất trong sự nghiệp đạo diễn của Đào Bá Sơn chính là "Long thành cầm giả ca", có nội dung về đề tài lịch sử Thăng Long - Hà Nội, phim đã đoạt giải Cánh diều vàng (2010) danh giá.

Hiện nay, Đào Bá Sơn đang giảng dạy tại Khoa Đạo diễn - Trường Đại học Sân khấu - Điện ảnh TP. HCM. Tính đến nay, ông đã có hơn 12 năm cống hiến trong nghề giáo, đã đào tạo nên nhiều thế hệ nghệ sĩ trẻ. Trong đó có một số nghệ sĩ trẻ có tên tuổi như: Thanh Sơn đoạt giải Cánh diều bạc năm 2005, Nguyễn Anh Tuấn đoạt giải Cánh diều vàng năm 2007, Hồ Thanh Tuấn đoạt giải Cánh diều vàng năm 2009, Đinh Thái Thụy đoạt giải Cánh diều bạc năm 2007.

Ông là ban giám khảo nhiều năm liền của Liên hoan phim trong nước Cánh diều vàng[6] và cũng là ban giám khảo của hạng mục Gương mặt điện ảnh & truyền hình hôm nay - Giải thưởng Ngôi Sao Xanh.