Bornedal startede sin karriere i radio, da han i 1981 kom til DR. I 1986 vandt han den prestigefyldte Prix Italia for radiomontagen 'Knust kværn og kvæstet' om motorcykler og dødsfascination. I 1987 begyndte han at arbejde med tv-underholdning og -satire, blandt andet som forfatter på 'Den gode, den onde og den virk'li sjove' (1990-91).
Bornedal instruktørdebuterede med tv-gyserfilmen 'Masturbator' i 1993. Samme år blev han udnævnt til fiktionschef i DR, men sagde op året efter for at satse på sin spillefilmkarriere, der var blevet skudt i gang med stor succes med hans spillefilmdebut, gyseren 'Nattevagten' (1994). Filmen var med sin Hollywood-inspirerede dramaturgi og genrebevidsthed et tidligt nybrud i dansk film, der efterfulgt af blandt andet Nicolas Winding Refns 'Pusher' (1996) og Jonas Elmers 'Let's Get Lost' (1996) startede et generationsskifte og en nybølge af debutanter.
Med roadmovie-miniserien 'Charlot og Charlotte' (1996) var Bornedal også med til at tegne et nybrud i dansk tv-fiktion. Han fulgte op med thrillerserien 'Dybt vand' i 1999. Bornedal lavede et remake af 'Nattevagten' i USA, 'Nightwatch' (1998). Derefter fulgte storfilmen 'I Am Dina' (2002).
Bornedal var direktør for teatret Aveny-T i 2001-04 og formand for Statens Kunstfonds film- og teaterudvalg 2005-07.
Bornedal vendte tilbage til filmen med børnegyseren 'Vikaren' (2007) og thrillerne 'Kærlighed på film' (2007) og 'Fri os fra det onde' (2009). I 2012 drog han atter til Hollywood og instruerede gyseren 'The Possession' (2012).
Med den stort anlagte historiske tv-serie '1864' (2014) om de slesvigske krige skabte Bornedal massiv debat om historisk nøjagtighed i fiktion.
Bornedal vendte tilbage til sine komedierødder med den absurdkomiske 'Dræberne fra Nibe' (2017). 'Så længe jeg lever' (2018), en portrætfilm af sangeren John Mogensen, blev den anden mest sete film i de danske biografer i 2018. Premiere i 2021: det historiske drama 'Skyggen i mit øje'.
Abonnér på 'Nyheder fra Filminstituttet' og få seneste nyt om dansk film og Filminstituttets aktiviteter i din indbakke. Nyhedsbrevet udkommer 3-4 gange om måneden.