Thomas Vinterberg natočil svůj první film v šestnácti letech a o tři roky později byl přijat na Dánskou filmovou školu, kde byl ve své době vůbec nejmladším studentem. V roce 1995 spolu s Larsem von Trierem vytvořili manifest Dogma a Vinterbergův druhý celovečerní snímek Rodinná oslava (Festen, 1998), který byl podle pravidel manifestu natočen, pak získal na MFF v Cannes cenu poroty. Následovaly dva anglicky mluvené filmy: Za všechno může láska (It’s All About Love, 2003) a Můj miláček ráže 6,65 (Dear Wendy, 2005 – cena za režii na MFF v Moskvě). Do Dánska se vrátil roku 2007 komedií Když se muž vrací domů (En mand kommer hjem). Na svém kontě má i videoklipy pro skupiny Blur či Metallica, v březnu 2010 měla ve vídeňském Burgtheatru premiéru inscenace Vinterbergovy hry Das Begräbnis (Pohřeb), kterou zároveň režíroval.