1991年，毕业于北京电影学院导演系。

1992年，管虎自筹资金拍摄处女作《头发乱了》，影片对身边的人和事采取写实态度，一反第五代符号化过重，过分刻意强调画面造型而带来的死板僵硬的毛病。

1996年，拍摄小成本电影《浪漫街头》，开始将目光从迷惘的年轻人身上转移到逼仄苦闷的成年人的内心。电影采用平铺直叙的手法，风格清浅而意味深长。同年，拍摄电影《再见，我们的1948》。

2000年，拍摄电视电影《上车，走吧！》，开始与黄渤合作。这是黄渤的第一部影视作品，二人之后共合作十余次，成为亲密的合作伙伴和朋友。

2001年，拍摄电影《西施眼》，参加了夏威夷国际电影节并获得了亚洲电影评审团奖，但在国内寂寂无名。

2002年，正式进军电视剧，拍摄缉私大戏《黑洞》赢得满堂红。在《黑洞》之后，凭借《冬至》、《七日》、《生存之民工》、《紧急链接》、《活着，真好》等电视剧迅速站稳脚跟。

2009年，拍摄革命题材电视剧《沂蒙》，获得2009年CCTV电视剧最高收视率”奖、25届中国电视金鹰奖优秀电视剧奖、第28届中国电视剧飞天奖一等奖等诸多荣誉。随剧套拍的电影《斗牛》，获得第46届台湾电影金马奖最佳改编剧本奖，让管虎有了足够的信心重回大银幕。同年，拍摄电影《谁动了我的幸福》，与残酷幽默的《斗牛》风格截然相反，这是一篇带有几分童话色彩的真情箴言，讲一个有钱人一觉醒来，被换到了底层穷人的位置上，却渐渐在平凡生活中收获了快乐。

2011年，拍摄战争题材电视剧《女子军魂》，该剧动情演绎烽火战场上红军女战士的铁血柔情，让“女铁人”题材作品再度点亮荧屏。

2012年，拍摄电影《杀生》，作品融喜剧、悬疑、黑色幽默为一体，剑走偏锋式。同年，拍摄电视剧《火线三兄弟》，主要讲述抗战中期，三个性格迥异的亲兄弟离散多年后重聚北平，三人命运际遇迥然不同，最终却殊途同归，并肩走上了抗日救国的光荣之路。

2013年，拍摄电影《厨子戏子痞子》，影片讲述了四人同为燕京大学毕业大学生，一切都是为了得到虎烈拉的疫苗元素，解救人民，一同导演的一场戏。

2014年12月，开机拍摄电影《老炮儿》，该片由冯小刚担任主角，影片于2015年2月杀青，2015年12月24日上映。

2015年10月20日，管虎担任第六届导演协会执行委员。

2017年，管虎拍摄腾讯视频自制剧《鬼吹灯之黄皮子坟》。

2019年9月，执导电影《我和我的祖国》前夜篇。

2019年10月17日，历史悬疑剧《古董局中局之掠宝清单》开机。该剧由韩青执导，管虎担任艺术指导。11月，凭借电影《我和我的祖国》获得第三届“金色银幕奖”最佳导演奖。

2020年8月，由其编剧的《金刚川》正式立项。8月21日，由管虎执导的电影《八佰》上映。

2021年6月18日，凭借电影《金刚川》获得第18届电影频道传媒关注单元最受传媒关注导演；7月1日，由其监制的电影《革命者》上映。