V roce 1980 založil se svými přáteli filmové studio, které se jmenovalo Elektronic Glance. Toto studio přineslo značné obrození v brazilské televizi. O devět let později, v roce 1989, vymyslel a zrežíroval seriál pro děti Ra-Tim-Bum. Seriál měl 190 dílů a Meirelles s ním vyhrál zlatou medaili na New Yorském filmovém festivalu. Mimo této medaile i mnoho jiných ocenění.

Založil nezávislé studio O2 Filmes ve kterém točil převážně reklamy a propagační videa. Studio se stalo největším v Brazílii a během deseti let získalo řadu ocenění. Mezi ně patří i 5 lvů z Cannes nebo 9 cen za "Profesionála roku".

Svůj první celovečerní film natočil v roce 1997 který se jmenoval Menino Maluquinho. O rok později k němu natočil pokračování. V roce 2000 se spojil s režisérem Nando Olivalem a natočil film Domésticas. V přímém překladu to znamená Služky. Tento film byl vybrán do soutěže na Mezinárodním filmovém festivalu v Rotterdamu.

V roce 2002 se pustil do spolupráce s Katiou Lund a natočil celovečerní snímek Město Bohů (Cidade de Deus). Přineslo mu to nominaci na oscara za nejlepší režii.Film byl nominován na nejlepší filmovou adaptaci, nejlepší kameru a střich. Po celém světě vyhrál film přes 50 různých cen.