Ha lavorato sia nei film animati che di live action, ed è stato elogiato per aver mescolato idee pratiche e digitali nei vari generi cinematografici, dai film in costume alla fantascienza. Attualmente sta lavorando nel nuovo film animato della DreamWorks Animation.
Di recente ha lavorato nella commedia animata di Wes Anderson Fantastic Mr. Fox, doppiata fra l'altro da George Clooney e Cate Blanchett. McDowell sarà il coproduttore del film indipendente Bunraku, con Demi Moore, Woody Harrelson, Ron Perlman e Josh Hartnett.
McDowell è stato nominato al BAFTA Award e all'Art Directors Guild (ADG) Award per il suo lavoro nel film fantasy di Tim Burton del 2005 Charlie and the Chocolate Factory (Charlie e la fabbrica di cioccolato). Ha inoltre collaborato con Burton nel 2005, nel suo film animato in stop-motion dal titolo Corpse Bride (La sposa cadavere). McDowell in precedenza aveva vinto un ADG Award per il film di Steven Spielberg del 2004 The Terminal, per il quale ha disegnato un vero e proprio terminal aeroportuale, uno dei set più grandi mai costruiti per un film. L'artista aveva già lavorato con Spielberg nel film di fantascienza del 2002 Minority Report, che è valso a McDowell la sua prima nomination all'ADG Award.
Altri suoi film comprendono: Breaking and Entering di Anthony Minghella; The Cat in the Hat; Fight Club di David Fincher; Fear and Loathing in Las Vegas (Paura e delirio a Las Vegas) di Terry Gilliam e The Crow.
Dopo un esordio come pittore classico, McDowell ha frequentato la Central School of Art in London. Nel 2006 è stato nominato Royal Designer for Industry dalla RSA, la più prestigiosa società di design inglese ed è Visiting Artist del Media Lab di MIT. E' inoltre codirettore di 5D: The Immersive Design Conference.