Lanthimos nasceu em Atenas. Ele estudou direção de cinema e televisão em Helénica Cinema and Television School Stavrakos em Atenas. Nos anos 90 dirigiu uma série de vídeos para companhias de dança e teatro grego. Em 1995 dirigiu também um grande número de comerciais de TV, além de vídeos musicais, curtas-metragens e peças de teatro experimental. Ele também foi um membro da equipe criativa que projetou a abertura e fechamento da cerimônia dos Jogos Olímpicos de Verão de 2004 em Atenas.
Sua carreira começou com o filme comercial My Best Friend, dirigido junto com o mentor Lakis Lazopoulos e foi seguido pelo filme experimental Kinetta que estreou no Toronto Film Festival 2005. Seu terceiro longa-metragem Dogtooth ganhou o Prêmio Un Certain Regard no Festival de Cannes 2009 e foi nomeado para Melhor Filme Estrangeiro nos Academy Awards 83rd. Seu quarto filme Alps (2011) ganhou o prêmio Osella para Melhor Roteiro (Yorgos Lanthimos e Efthimis Filippou) no Festival de Cinema de Veneza 68 internacionais.
O roteiro de seu quinto filme The Lobster ganhou o Prêmio Internacional Arte como Melhor Projeto CineMart para 2013, o 42º Rotterdam International Film Festival e foi selecionado para concorrer ao Palme d’Or no 2015 Festival de Cannes e ganhou o Prêmio do Júri.
The Lobster|A Lagosta|Grécia|Reino Unido|Holanda|Irlanda|França|2015
Em um futuro próximo, uma lei proíbe que as pessoas fiquem solteiras. Qualquer homem ou mulher que não estiver em um relacionamento é preso e enviado ao Hotel, onde terá 45 dias para encontrar um(a) parceiro(a). Caso não encontrem ninguém, eles são transformados em um animal de sua preferência e soltos no meio da Floresta. Neste contexto, um homem se apaixona em plena floresta – algo proibido, de acordo com o sistema.