Féru de cinéma dès son enfance, Park Chan-wook étudie la philosophie et organise un ciné-club à l'université de Seogang de Séoul. Son diplôme en poche, il lui faut attendre 1992 pour réaliser son premier long métrage Moon is the Sun's Dream, un film de gangsters ancré dans la ville coréenne Pusan. Son deuxième film, The Trio, est un portrait comique de trois hors-la-loi.

Avec Joint Security Area (2000), Park Chan-Wook connaît une reconnaissance internationale en racontant l'enquête d'une agent des Nations Unis sur le meurtre de deux militaires nord-coréens à la frontière entre les deux Corée, et un officier sud-coréen est soupçonné d'être le coupable. Sympathy for Mister Vengeance suit le combat jusqu'au boutiste d'un sourd et muet pour acheter le rein qui sauverai sa sœur en besoin de transplantation. Ce premier volet d'une trilogie sur la vengeance permet à Park Chan-wook de trouver son style qu'il développe à la perfection dans Old Boy, qui voit un homme ordinaire accomplir minutieusement sa vengeance après avoir été enfermé pendant 15 ans, sans raison apparente. Lady Vengeance clôt en 2005 cette trilogie, avec le parcours d'une femme, coupable d'avoir tué un enfant, qui tente de se venger pour trouver le coupable.

Entre ces deux derniers volets, il collabore avec Fruit Chan et Takashi Miike sur le film à sketches horrifiques 3 Extremes. Son segment « Cut » montre un réalisateur (Song Kang-ho) mettant en scène un film de vampires.

Avec Je suis un Cyborg, Park Chan-Wook se tourne vers un film plus léger, rappelant ses débuts avec The Trio. C'est une comédie qui raconte l'histoire d'amour atypique entre deux internés psychiatriques. Il revient à ses premières amours avec Thirst, ceci est mon sang, qui est la concrétisation d'un rêve de presque 10 ans. Cette adaptation de Thérèse Raquin de Zola intègre les codes du genre du film de vampire avec l'histoire d'un jeune prêtre devenu vampire, suite à une expérience médicale qui tourne mal, et qui ne peut plus réfréner son attirance pour la femme de son ami d'enfance.