Assistant de production sur Man on Fire (1987) d'Elie Chouraqui, Xavier Giannoli débute sa carrière de cinéaste en réalisant de nombreux courts métrages et documentaires. Parmi ceux-ci, Le Condamné (1993) avec Philippe Léotard, J'aime beaucoup ce que vous faites (1995) avec Mathilde Seigner, Dialogue au sommet (id.) avec François Cluzet, et surtout L'Interview (1998), qui remporte la Palme d'Or du court métrage ainsi qu'un César. Porté par Mathieu Amalric, ce film suit la difficile journée d'un journaliste chargé d'interviewer l'actrice Ava Gardner.
Après la réalisation d'un documentaire intitulé L'Oeil humain, qui s'apparente à une tentative d'analyse du film A nos amours de Maurice Pialat, Xavier Giannoli passe le cap du long en signant en 2003 Les Corps impatients, un drame porté par Laura Smet et Nicolas Duvauchelle. Acteur qu'il retrouvera deux ans plus tard pour les besoins d'Une aventure, son second long métrage également interprété par Ludivine Sagnier. Poursuivant sur sa lancée, Xavier Giannoli dirige l'année d'après le duo Cécile de France / Gérard Depardieu dans le touchant Quand j'étais chanteur, qui sera sélectionné en Compétition au Festival de Cannes, tout comme A l'origine en 2009. Inspiré d'un fait divers survenu dans le Nord de la France, ce film voit François Cluzet incarner un escroc reprenant à son compte la construction d'un chantier d'autoroute.