Né en Lorraine dans une petite commune industrielle, Philippe Claudel vit dans une famille modeste avec un père ancien résistant et une mère ouvrière. Après un bac scientifique, il se tourne vers des études littéraires à travers l’histoire de l’art et le cinéma au sein de l’Université de Nancy. Quelques années plus tard, il obtient l’agrégation de lettres modernes et une thèse de doctorat en littérature française consacrée à l’écrivain André Hardellet. Il poursuit en tant qu’enseignant en collèges et lycées puis auprès d’enfants malades dans les hôpitaux, ainsi qu'à la maison d’arrêt de Nancy où il reste plus de dix ans aux côtés des détenus. Ces différentes rencontres le touchent vivement et se ressentent jusque dans ses écrits (récits, nouvelles, poèmes…).

Il publie son premier roman en 1999, Meuse l’oubli où il évoque avec pudeur la mort de ceux que l’on aime et la souffrance qui en résulte. Ce premier livre lui vaut d’être sélectionné par le 13e Festival Premier Roman. Continuant sur sa lancée d’écrivain, il se fait facilement publier et c’est alors que le cinéaste Yves Angelo s’intéresse à son écriture et le contacte. De cette rencontre est né le film Sur le bout des doigts (2001) où l’homme de lettres œuvre en tant que scénariste, un poste qu’il adopte et renouvelle dans un autre film d’Angelo, Les Ames grises, adapté de son propre roman du même nom, interprété par Jean-Pierre Marielle, Jacques Villeret et Denis Podalydès. En plus de son métier d’écrivain et de scénariste, il rajoute une nouvelle corde à son arc puisqu'il est nommé maître de conférences à l’Institut Européen du cinéma et de l’Audiovisuel de l’Université de Nancy pour y enseigner l’écriture scénaristique.

En 2008, il passe enfin à la réalisation avec son premier film Il y a longtemps que je t’aime sur la renaissance d’une jeune femme après quinze années de prison et emmené par Kristin Scott Thomas et Elsa Zylberstein. Il gagne pour ce long métrage le César du Meilleur premier Film en 2009 ainsi que le Prix du public et le Prix du jury œcuménique au cours de la Berlinale. Deux ans plus tard, il écrit et réalise Tous les soleils avec Stefano Accorsi qui joue un père veuf et célibataire s’occupant seul de sa fille adolescente. En 2013, Philippe Claudel écrit et met en scène Avant l’hiver où Paul, un neurochirurgien proche de la retraite et sa femme s’interrogent sur leurs vies. Le cinéaste dirige Daniel Auteuil et Richard Berry et retrouve Kristin Scott Thomas.