Diplômé en peinture occidentale de l’université Sangmyung, Yeon Sang-ho débute sa carrière dans l’animation à la fin des années 1990. Il réalise plusieurs courts métrages remarqués comme Megalomania of D ou The Hell, qui révèlent déjà son intérêt pour les thématiques sombres et sociales. En 2004, il fonde son propre studio d’animation, Dadashow. Cette première phase de sa carrière est marquée par une approche engagée et expérimentale du cinéma d’animation.
Il se fait véritablement connaître avec ses longs métrages d’animation, notamment The King of Pigs (2011) et The Fake (2013) qui abordent des sujets comme le harcèlement scolaire, la violence sociale et la corruption. Ces films reçoivent un accueil critique très positif et sont sélectionnés dans plusieurs festivals internationaux, dont Cannes. Son style se distingue par un réalisme brutal et une critique acerbe de la société coréenne.
En 2016, Yeon accède à une renommée mondiale avec Dernier train pour Busan, son premier film en prises de vue réelles. Ce thriller de zombies, situé dans un train en pleine apocalypse, devient un immense succès international et reçoit de nombreux prix. Le film est présenté au Festival de Cannes 2016 et séduit par son mélange d’action, d’émotion et de critique sociale. Il est accompagné d’un préquel animé, Seoul Station (2016) et suivi d’une suite, Peninsula (2020).
Par la suite, le cinéaste diversifie ses projets en réalisant plusieurs épisodes des séries fantastico-horrifiques Parasyte: The Grey et Hellbound. En parallèle, il poursuit au cinéma sur Netflix avec la comédie fantastique Psychokinesis et le sombre thriller Revelations. Yeon Sang-ho livre en 2025 le plus sobre The Ugly, une histoire d'enquête familiale, puis un an plus tard revient à la thématique des zombies avec Colony, là encore présenté à Cannes.
Laurent Schenck