Diplômé en sciences de la communication, Jaume Balagueró suit également des études de cinéma et de photographie. D'abord journaliste en presse écrite et radio, il débute au cinéma en réalisant deux courts métrages, "Alicia" (1994) et "Dias sin luz" (1995). C'est en 2000 qu'il passe au long métrage avec le film fantastique La Secte sans nom. Inspirée d'une histoire vraie, cette oeuvre très sombre rencontre un vrai succès critique et public, remporte trois prix au Festival de Gérardmer et impose d'emblée le jeune réalisateur comme l'un des grands espoirs du cinéma horrifique espagnol.

En 2002, Jaume Balagueró réalise Darkness, qui lui donne l'occasion de diriger un casting international (Anna Paquin, Lena Olin,...) et de percer aux Etats-Unis. Trois ans plus tard, il persévère dans le registre du frisson avec le long métrage Fragile, emmené par Calista Flockhart. En 2008, il co-réalise avec Paco Plaza l'éprouvant [REC], film d'horreur réaliste et éprouvant filmé comme un reportage, qui rencontre un grand succès dans divers pays, à commencer par l'Espagne.

Après avoir fait l'objet d'un remake aux Etats-Unis, [REC] se voit doter d'une suite, [REC] 2, réalisée par le même duo. Se déroulant quelques minutes après la fin du premier opus, le film connaît la consécration grâce à une présentation hors-compétition à la Mostra de Venise en 2009. Le metteur en scène laisse la main à Paco Plaza pour [REC]³ Génesis et réalise pendant ce temps le film d'épouvante Malveillance en 2011. Il reprend les rênes de la fameuse franchise en 2013 en écrivant et réalisant, seul cette fois-ci, [REC] 4.