1959’da İstanbul Bakırköy’de doğdu. İstanbul’da doğan Ceylan, babası tarafından Çanakkaleli’dir.
Çocukluk yıllarının büyük kısmı babasının memleketi olan Çanakkale’nin Yenice ilçesinde geçti.
İlköğrenimini Yenice’de tamamladı; ortaokul ve liseyi İstanbul’da tamamladı.
Üniversiteye 1976 yılında İstanbul Teknik Üniversitesi Kimya kısmında başladı.
1978 yılında Boğaziçi Üniversitesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği Kısmına geçti.
Boğaziçi Üniversitesi’ndeki eğitimi sırasında üniversitenin fotoğrafçılık, dağcılık ve mağaracılık kulüplerine katılarak tabiat aktiflikleri ile ilgilendi.
1985 yılında mezun olduktan sonra Londra ve Katmandu’ya seyahat etti. Türkiye’ye döndükten sonra askerliğini bitirdi ve sinemacı olmaya karar verdi. Mimar Sinan Üniversitesinde iki yıl sinema eğitimi gördü.
İlk uzun metraj sineması 97 üretimi Kasaba’dır.
Ceylan, 2009 Cannes Sinema Şenliği’nde heyet üyesi olarak yer aldı. 2011 Cannes Sinema Şenliği’nde Bir Vakitler Anadolu’da sinemasıyla Büyük Heyet Ödülü’ne layık görüldü.
Yönetmenliğini yaptığı Kış Uykusu, 2014 Cannes Sinema Şenliği’nde Altın Palmiye’ye layık görüldü. Böylelikle Şerif Gören ve Yılmaz Güney’in Yol sinemasının akabinde ikinci sefer bir Türk sineması bu mükafatı kazanmış oldu.
2018 üretimi Ahlat Ağacı sineması, direktörün en çok izlenen ikinci sineması oldu.
Film, 2018 Cannes Sinema Şenliği’ne katılmış ve 91. Akademi Ödülleri’nde En Âlâ Memleketler arası Sinema Akademi Ödülü’ne aday gösterilmiştir.
