Első filmes próbálkozásai a vasúti modelljeivel készített katasztrófafilmek voltak, középiskolásként Super 8-as kamerájával forgatott amatőr filmeket, az egyikkel tizenhárom évesen díjat is nyert. 1965-ben sikertelenül próbált bejutni a Dél-Kaliforniai Egyetem rendezői szakára, ezután egy kisebb egyetemre iratkozott be. Még hallgatóként lett asszisztens az Universal Stúdióban, s egyik rövidfilmje annyira megtetszett a cég alelnökének, hogy hétéves rendezői szerződést ajánlott neki, így ő lett a legfiatalabb rendező, akivel a stúdió szerződést kötött.
Első nagy sikere az eredetileg a televízió számára készült, egy kamion és egy személyautó küzdelmét elbeszélő Párbaj (1971), melynek sikere nyomán megrendezhette első nagyjátékfilmjét, a Sugarlandi hajtóvadászatot. Az áttörést 1974-ben A cápa jelentette, a horror műfaját megújító alkotás. Az idegen kultúrákkal való találkozás lehetőségéről szólt a Harmadik típusú találkozások 1977-ben, amelyért első ízben jelölték Oscar-díjra, az operatőr Zsigmond Vilmos meg is kapta a díjat. Spielberg és George Lucas együtt találták ki Indiana Jones figuráját, a vagány régészprofesszor először 1981-ben, majd a sorozat negyedik részében, 2008-ban jelent meg a filmvásznon. 1982 E. T., a földönkívüli éve volt, a hajótörést szenvedett kis űrlény története az összes bevételi rekordot megdöntötte. 1993-ig ez számított minden idők legsikeresebb filmjének, akkor is csak egy újabb Spielberg-alkotás, a Jurassic park tudta ledönteni a trónról.
A rendező számára 1984 keserű csalódást okozott: Bíborszín című filmjét 11 kategóriában jelölték Oscar-díjra, de egyben sem nyert. A megszolgált szakmai elismerést 1994 hozta meg számára, amikor a zsidók százainak életét megmentő Oskar Schindler igaz történetéért a legjobb filmnek és a legjobb rendezőnek járó Oscar-díjat is átvehette. Spielberg éveken át készítette elő a filmet, alapos kutatásokat végzett, közben visszatért ősei vallásához, és létrehozta a holokauszt történetét kutató és dokumentáló Shoa Alapítványt. Később dokumentumfilmet is készített a témában Napok vége címmel, amelyben magyarországi zsidók visszaemlékezéseit dolgozta fel.
1995-ben DreamWork néven megalapította saját stúdióját, a Jurassic Park folytatása, Az elveszett világ már ott készült. A Paramounttal közösen forgatta a második világháborús normandiai partraszállást feldolgozó Ryan közlegény megmentését, sokak szerint minden idők egyik legjobb háborús filmje 1999-ben újabb Oscar-díjat hozott neki. Ezt követően újra afroamerikai történetet filmesített meg: az Amistad című kosztümös film a címben szereplő hajón 1839-ben kitört rabszolgalázadásról szól. Két sci-fit is rendezett, a Kisebbségi véleményt és a Világok háborúját, de készített vígjátékot (Kapj el, ha tudsz) és politikai drámát is (München). Az elmúlt években legkiemelkedőbb munkája a Lincoln elnökről forgatott monumentális film, a címszerepért Daniel Day-Lewis harmadik Oscar-díját vehette át. 2015-ben került a mozikba a Kémek hídja című történelmi thrillere, amelyet több kategóriában is Oscarra jelöltek, tavaly a Barátságos óriással a mesék világába tért vissza.
Minden idők egyik legsikeresebb filmrendezője producerként is dolgozik, olyan filmek elkészültét finanszírozta, mint a Poltergeist, a Vissza a jövőbe, a Sötét zsaruk és példaképe, Clint Eastwood Levelek Ivo Dzsimáról és Apáink zászlaja című alkotása. A lezserül öltözködő multimilliárdos filmes gyermekkori álmai mind beteljesültek. A hétgyermekes apa második feleségével, Kate Capshaw filmszínésznővel él. Hobbija a filmes relikviák gyűjtése. II. Erzsébet királynő 2001-ben a Brit Birodalom tiszteletbeli lovagjává avatta, 2015-ben az Egyesült Államok legmagasabb polgári kitüntetését, az Elnöki Szabadságérmet vehette át. A visszavonulásról hallani sem akar, azt nyilatkozta: Csak a test öregszik, a szívem és a lelkem olyan fiatal marad, amilyennek érzem magam.