W 1972 roku ukończyła studia licencjackie z malarstwa w San Francisco Art Institute w San Francisco (Kalifornia, USA), a w 1979 roku magisterskie studia filmowe w Columbia Graduate Film School w Nowym Jorku (Nowy Jork, USA).

Była członkinią jury na następujących festiwalach:
- 1990 r. - Festiwal Filmowy Sundance w Park City (Utah, USA);
- 1998 r. - 55. Międzynarodowy Festiwal Filmowy w Wenecji (Włochy);
- 2003 r. - 53. Międzynarodowy Festiwal Filmowy w Berlinie (Niemcy).

W 1988 roku wystąpiła w teledysku do piosenki "Reach" zespołu Martini Ranch.

W 1987 roku wyreżyserowała teledysk do piosenki "Touched by the Hand of God" zespołu New Order.

Wyreżyserowała następujące reklamy:
- 2004 r. - samochód Hammer, likier Baileys;
- 2006 r. - samochód Ford F-150;
- 2007 r. - opony Pirelli;
- 2010 r. - kosmetyki Revlon;
- 2012 r. - woda toaletowa Chanel.

Była brana pod uwagę jako reżyserka filmu "Geneza planety małp". Angaż ostatecznie otrzymał Rupert Wyatt.

Jest pierwszą kobietą, która otrzymała za najlepszą reżyserię pełnometrażowego filmu fabularnego Oscara, nagrodę BAFTA oraz nagrodę Amerykańskiej Gildii Reżyserów Filmowych (za film "The Hurt Locker. W pułapce wojny").

Miała wyreżyserować film "Joanna d'Arc", jednak odmówiła dalszej współpracy przy projekcie, kiedy producent Luc Besson zaczął nalegać, żeby Milla Jovovich (w tamtym czasie jego żona) zagrała główną rolę. Ostatecznie film wyreżyserował sam Besson.

Pierwotnie to ona miała być reżyserem filmu "Hotel New Rose", jednak ostatecznie zaangażowany został Abel Ferrara.

Była brana pod uwagę jako reżyserka filmu "Wonder Woman". Ostatecznie za kamerą stanęła Patty Jenkins.

W 2013 roku otrzymała doktorat honoris causa American Film Institute w Los Angeles (Kalifornia, USA).

Miała być reżyserem "Potrójnej granicy", jednak opuściła projekt na rzecz realizacji filmu "Detroit". Ostatecznie za kamerą stanął J.C. Chandor.