Noam Murro fait ses études à l'Ecole des Beaux-Arts de Bezalel. Après avoir obtenu ses diplômes, il part à New-York à la fin des années 80, pour intégrer la compagnie Gotham Goldsmith's / Jeffrey Agency. Plus tard, il fonde sa propre société (en partenariat avec son ami Shawn Lacy Tessaro). Durant les années suivantes, il se fait remarquer pour des spots publicitaires originaux et audacieux, tels que celui pour le célèbre restaurant Katz's du Lower East Side de New York, celui du spot sur les dangers du tabac pour le département de la Santé de la Californie, ainsi qu'un spot pour Toshiba (salué par le New York Times). Certaines de ses publicités vont même lui faire remporter deux Gold Lion au Festival International de la Publicité de Cannes (en 2003 et en 2005). En 2005, il décroche également le Directors Guild Award du meilleur réalisateur de publicité. Avec une telle notoriété, Noam Murro peut désormais faire ce qu'il veut...

Cela débute en 2008 lorsqu'il réalise son premier long-métrage de fiction Smart People, avec Dennis Quaid, Sarah Jesiica Parker et Ellen Page en têtes d'affiche. Six ans plus tard, il dispose d'un projet plus important, en devenant le réalisateur de 300, la Naissance d'un Empire, second volet du blockbuster 300, qui avait été un franc succès commercial.