Format a l’escola del productor R.Corman, la seva trajectòria professional féu un salt qualitatiu en fer-se càrrec de la realització de Terminator (1984). Continuà amb superproduccions com Alien (1986), The Abyss (1989), Terminator 2: The Judgement Day (1991) o True Lies (1994), la qual cosa li permeté afrontar l’ambiciós projecte de Titanic (1997), pel·lícula que obtingué 11 Oscar. Un dels directors més adeptes dels efectes especials, a banda de Aliens of the Deep, posteriorment realitzà les superproduccions en tres dimensions Ghosts of the Abyss (2003) i Avatar (2009), amb la qual guanyà dos Globus d’Or. Per a la TV, ha realitzat Dark Angel (2000) i Expedition: Bismarck (2002) .