Alejandro Amenábar nació en Santiago de Chile en 1972, poco antes de que el gobierno de Salvador Allende sufriera un golpe militar y fuera sustituido por una dictadura. Por este motivo, su familia emigró a España.

En 1990, inició sus estudios en la facultad de Ciencias de la Información de Madrid, pero no los finalizó porque prefirió dedicarse a la realización de cortometrajes. A los 19 años, presentó su primer corto, La cabeza, que obtuvo el máximo galardón de la Asociación Independiente de Cineastas Amateurs y con el que inició la relación con Mateo Gil, quien ha sido su colaborador más cercano. Su siguiente trabajo, Himenóptero (1992), fue reconocido con el premio al mejor corto en los festivales de Elche y Carabanchel.

En 1994 dirigió y escribió su tercer cortometraje, Luna, con el que obtuvo el Premio Luis García Berlanga al mejor guión y el Premio de la AICA a la mejor banda sonora.

A partir de estos trabajos, el director José Luis Cuerda decidió producir el primer largometraje de Amenábar, Tesis, en 1996. El guión fue coescrito junto a Mateo Gil y se trataba de un novedoso thriller ambientado en la facultad que no lo vio graduarse. Desde su estreno, obtuvo una respuesta favorable por parte de la crítica, y obtuvo siete premios Goya, entre ellos los correspondientes a Mejor Película, Mejor Guión Original y Mejor Dirección Novel.

En 1997 volvió a las pantallas con un segundo largometraje, Abre los ojos, ahondando en la intriga psicológica y añadiendo además ingredientes de ciencia ficción. Abre los ojos le otorgó a la carrera del director una presencia internacional, al ser exhibida en numerosos festivales como los de Berlín, Sundance y Tokio. A su vez, Tom Cruise compró los derechos de Abre los ojos para hacer un remake (Vanilla sky) que protagonizaron el propio Cruise y Penélope Cruz.