Născut în Shanghai, în 1958, Wong Kar Wai a emigrat în Hong Kong cu părinții săi, la vârsta de cinci ani. A debutat în film ca scenarist, înainte de a se îndrepta spre regie, în 1988. Primul său film, As Tears Go By, este prezentat la Semaine de la Critique la Festivalul de la Cannes în 1989. Al doilea său lungmetraj, Days of Being Wild, cronică nostalgică despre prietenie, a câștigat cinci trofee la Hong Kong Film Awards, inclusiv pentru Cel mai bun film și Cel mai bun regizor.
Fondează propria companie de producție, Jet Tone, în 1992, și petrece următorii doi ani în inima Chinei, filmând Ashes of Time, selectat la Festivalul de Film de la Veneția în 1994. Profitând de o pauză de două luni în timpul postproductie la Ashes of Time, a regizat Chungking Express, care îl propusează ca regizor pe scena internațională. Apoi el semnează Fallen Angels, care continuă unele teme începute în Chungking Express. În principal filmat în Argentina, Happy Together este prezentat în competiția Festivalului de film de la Cannes în 1997, unde a câștigat premiul pentru regie.
După aceea, toate filmele sale sunt selectate în competiția oficială de la Festivalul de film de la Cannes: In the Mood for Love, în 2000, când Tony Leung Chiu Wai a câștigat Premiul de interpretare masculină, 2046 în 2004, care îi readuce pe scenă pe protagoniștii din In the Mood for Love, și primul său film în limba engleză, My Blueberry Nights, în 2007, cu Jude Law, Natalie Portman și Rachel Weisz.
În 2006, este Președintele juriului la Cannes. Wong Kar Wai a făcut, de asemenea, mai multe filme de scurtmetraj, inclusiv Six Days (2002, pentru DJ Shadow), The Follow (2003, cu Clive Owen, episod din The Hire, serie comandată pentru internet de compania de automobile BMW) și There’s Only One Sun (2007, cu Amélie Daure, pentru Philips). În 2004, a semnat The Hand, episod al filmului Eros, celelalte două episoade fiind realizate de Michelangelo Antonioni și Steven Soderbergh. În 2007, a regizat filmul scurt I Traveled 9000 km to Give It To You pentru filmul colectiv (33 filme scurte) al lui Gilles Jacob, Chacun son cinéma ou Ce petit coup au coeur quand la lumière s'éteint et que le film commence (titlul original), proiectat în avanpremieră mondială la Cannes.