Yórgos Lánthimos grandit à Athènes avec sa mère. À l’école, il découvre le travail d’Andrei Tarkovsky et celui de Robert Bresson. Il décide alors de rester dans la capitale grecque pour étudier le cinéma et les arts télévisuels. Il intègre l’école Stavrakos, première formation spécialisée en cinéma en Grèce fondée en 1950.
À la suite de son diplôme, avant de se lancer dans la réalisation de longs métrages, il commence par travailler pour une compagnie de danse grecque. Dans les années 90, il réalise une série de vidéos artistiques, des spots publicitaires pour la télévision, des clips ou encore des courts-métrages. L’art et le spectacle vivant inspirent le jeune artiste, qui décide rapidement de se lancer, en plus de ses activités filmiques, dans la mise en scène de pièces de théâtre souvent expérimentales.
En 2001, Yórgos Lánthimos co-réalise avec Lakis Lazopoulos le long-métrage “My best friend”. En 2004 il est sélectionné pour faire partie de l’équipe créative en charge de la mise en scène des cérémonies d’ouverture et de clôture des Jeux olympiques d’été d’Athènes.
En 2005, Yórgos Lánthimos réalise son premier long-métrage en solo, le film expérimental “Kinetta”, sélectionné au festival de Toronto. Il poursuit la mise en scène pour le théâtre avec les pièces “Blaubart” et “Natura morta in un fosso”. Il réalise « Dogtooth » (« Canine » en français) qui sort en 2009 et obtient le prix « Un certain regard » au Festival de Cannes. Il tourne et réalise ensuite « Alps » qui sort en salles en 2011.
En 2015 sort « The Lobster », son premier film en langue anglaise avec des acteurs hollywoodiens. Son film reçoit le prix du jury au Festival de Cannes, ce qui fait de Yórgos Lánthimos le premier réalisateur grec depuis Theo Angelopoulos à recevoir cette récompense.
En 2017, son film « Mise à mort du cerf sacré » remporte le Prix du scénario au Festival de Cannes.
Yórgos Lánthimos est considéré comme un réalisateur surréaliste. Depuis 2016, il est membre de l’Academy of Motion Picture Arts and Sciences, l’académie qui décerne les Oscars.
Yórgos Lánthimos est marié à l’actrice française Ariane Labed. Née à Athènes de parents français, Ariane Labed rencontre Yórgos Lánthimos en 2009 durant le tournage du film “Attenberg”, réalisé par Athiná-Rachél Tsangári. Depuis 2012, Yórgos Lánthimos et sa femme habitent à Londres.