Il naît à Shanghai le 22 mai 1966. Ses parents partent s'installer à Guiyang quand il n'a que deux mois. En 1979, la famille déménage à Wuhan. Passionné d'art, rêvant de devenir peintre, il s'inscrit dans un lycée rattaché au Centre Académique des Beaux Arts de Pékin, en 1981.
Il est reçu à l'école de cinéma de Pékin, en 1985, pour y suivre des cours de mise en scène. Il est diplômé en 1989. Il se consacre ensuite au financement d'un film qu'il veut faire pour l'année de l'enfance à l'Unicef. Mais on l'oblige à travailler comme assistant pour le metteur en scène Wu Ziniu au studio decinéma de Fujian. Le film qu'il avait prévu de réaliser "Marna" sera finalement mis en scène par Zhang Yuan.
Il écrit et réalise son premier long métrage en 1993 : The Days. Très bien reçu par la critique occidentale, le film est inscrit sur la liste noire par le Bureau du Cinéma.
C'est sous le nom de « Wu Min » (anonyme) qu'il réalise alors Frozen, sélectionné dans plusieurs festivals internationaux. Fin 1995, il réalise A Vietnamese Girl, pour le Beijing Film Studio. Le film est refusé par le comité de censure. Il faudra trois ans de remontage et un changement de titre (So Close to Paradise) avant que le film ne soit autorisé.
Son premier film officiel, tourné en 1996 mais achevé en 1998, a été réalisé pour la société de Tian Zhuanzhuang "Pégase", sous l'égide du studio du cinéma de Pékin.
En 2000, il participe à une série de longs-métrages coproduits avec la France, Contes de la Chine moderne, qui veulent porter un regard neuf et contemporain sur le pays. Son Beijing Bicycle, qui est aussi un hommage au néoréaliste Voleur de bicyclette de Vittorio de Sica, remporte alors à Berlin l'Ours d'argent.
C'est le festival de Cannes qui lui donne ensuite une renommée internationale en récompensant Shanghaï Dreams du Grand prix du jury.
Puis Une famille chinoise se voit remettre en 2008 le prix du meilleurs scénario au Festival de Berlin. Son film suivant Chongqing Blues (Rizhao chongqing) concourt en compétition officielle du Festival de Cannes 2010 et retrace le voyage d'un père sur les traces de son fils disparu dans des circonstances tragiques. En 2011, il signe Onze fleurs, de nouveau salué par la critique.
