Fill d'un periodista jueu, Radu Mihaileanu abandonà Romania el 1980 durant la dictadura de Ceaușescu per refugiar-se a Israel i més tard a França on estudià cinema al Institut des hautes études cinématographiques (IDHC), abans Fondation européenne des métiers de l'image et du son (FEMIS).[1]
En acabar els estudis, va exercir l'ofici d'ajudant de director durant els anys 1980, especialment a prop de Marco Ferreri amb qui col·laborà l'any 1989 en l'adaptació del diàleg de Plató pel telefilm El Banquet.
El 1987 publicà un recull de poemes titulat Une vague en mal de mer.
El 1993 dirigeix Trair, el seu primer llargmetratge com a director i coguionista. La pel·lícula va tenir molt bona acollida i obtingué diversos premis en festivals (Montréal, Istanbul…). L'any 1997 realitza el seu primer telefilm per M6 (Salutació Antoine) i signa el seu segon llargmetrage, Train de vie. La pel·lícula obté un gran èxit internacional, sobretot gràcies a dos premis guanyats en el Festival de Venècia el 1998. El 2002 accepta dirigir un altre téléfilm, Els Pygmées de Carlo, per Arte, en 2002.
Després d'una trobada amb immigrats etiòpics a Israel, s'implica en una vasta empresa que desembocarà el 2005 a Va, vis et deviens, pel·lícula amb la qual guanyarà un premi César i altres premis en la Berlinale 2005.[2]
El 2009 dirigeix Le Concert que atreu prop d'1,9 milió d'espectadors a les sales. La pel·lícula explica la temptativa d'un grup d'antics músics exclosos del Bolchoï de Moscou de reemplaçar secrètement els seus successors actuals per tal d'interpretar un concert al teatre del Châtelet a París.
El 2011, canviant radicalement d'assumpte i d'entorn, Radu Mihaileanu dirigeix La Source des femmes, amb Leïla Bekhti i Hafsia Herzi, pel·lícula en la qual les dones d'un poble del Magrib reivindiquen la igualtat amb els seus marits. La pel·lícula va ser seleccionada al festival de Cannes 2011.
Premi Henri-Langlois per haver-hi sabut marcar una empremta especial, valenta i compromesa amb la memòria barrejant amb les tragèdies de la història moderna un humor, una poesia i un humanisme, sàviament i idealment destil·lats.
2009: Premi Henri Jeanson de la SACD
Nomenaments
Per Train de vie:
César1999 al millor guió i millor esperança masculina per Lionel Abelanski
Gran Premi Cinema Brazil 2001 a la millor pel·lícula estrangera
Per Va, vis et deviens :
César2006 a la millor pel·lícula i millor realitzador