父親アーネスト・アンダーソンが深夜のホラー番組の司会者だった縁で、子どもの頃に俳優のロバート・リッジリーらと親交を持つ。1996年、「ハードエイト」で長編映画監督デビュー。高校時代に制作した短編「The Dirk Diggler Story」を長編リメイクした「ブギーナイツ」（97）にはリッジリーらが出演し、第70回アカデミー脚本賞にノミネートされた。トム・クルーズらをキャストに起用した映画「マグノリア」（99）では第50回ベルリン国際映画祭で作品賞にあたる金熊賞を受賞し、再びアカデミー賞の脚本賞にノミネートされた。 アダム・サンドラー主演 のラブコメディ「パンチドランク・ラブ」（02）でカンヌ国際映画祭の監督賞、続く「ゼア・ウィル・ビー・ブラッド」（07）ベルリン国際映画祭の銀熊賞（監督賞）、「ザ・マスター」（12）でベネチア国際映画祭の銀獅子賞（監督賞）をそれぞれ受賞。世界3大映画祭すべてで監督賞を受賞するという快挙を成し遂げている。 その後も「インヒアレント・ヴァイス」（14）、「ファントム・スレッド」（17）、「リコリス・ピザ」（21）、「ワン・バトル・アフター・アナザー」（25）といった話題作を発表し、その多くでアカデミー賞の脚本賞や脚色賞、監督賞にノミネートされている。私生活では、「インヒアレント・ヴァイス」にも出演した女優のマーヤ・ルドルフ長年のパートナー関係にあり、4人の子どもがいる。
