Los Angelesben tanult filmművészetet, itt ismerte meg Guillermo Arriaga írót, aki alkotótársa, forgatókönyvírója lett. Az „igazi” történetet keresve többévi közös munka, sok rövidfilmötlet és több tucat piszkozat után a sok történetből hármat tartottak meg, ezeket egybegyúrva született meg 2000-ben Iñárritu első játékfilmje, a Mexikóváros ellentmondásos világát bemutató Korcs szerelmek (Amores perros). A „Halál-trilógia” első része diadalmenetben vonult végig a világon: Cannes-ban elnyerte a Fiatal Kritikusok díját, a Kritikusok Hete díját, több mint ötven fesztiválon kapott elismerést, jelölték a Golden Globe díjra, a legjobb idegen nyelvű film kategóriájában megkapta a brit BAFTA-díjat, és jelölték az Oscar-díjra is a legjobb idegen nyelvű filmek között.

A trilógia második része, a 21 gramm kegyetlen, de egyben lírai alkotás a megbocsátásról, a megváltásról, az elfogadásról és a reményről, míg a trilógia záródarabja, a Bábel a világ különböző kultúráiban, különböző helyszíneken játszódik, de az összefogó, közös pontot minden esetben a meg nem értettség, a kommunikációs nehézség, az elidegenedés, a bábeli zűrzavar jelenti.

A 2010-es Biutiful egy halálosan beteg, gyermekeit egyedül nevelő kisstílű bűnözőről szól, aki halála előtt szeretné elrendezni dolgait. 2014-ben mutatták be a Birdman avagy (A mellőzés meglepő ereje) című szatirikus vígjátékát, amely egy valaha szuperhősöket játszó színészről szól, aki klasszikus színházi szerepben szeretne visszatérni. Rendezői karrierje legnehezebb munkájának a 2015-ben bemutatott, Leonardo DiCaprio főszereplésével készült A visszatérő című, megtörtént eseményeken alapuló túlélődrámát tartja. Az alkotást 12 Oscar-díjra jelölték, ezekből hármat váltott díjra.