Firma la sua prima regia nel 2005 con il mediometraggio documentario Moglie e buoi dei paesi tuoi.
Il suo primo lungometraggio, il documentario Signori professori, vince il premio UCCA - Venti Città e il premio Avanti! al ventiseiesimo Torino Film Festival.
Nel 2010 la sceneggiatura del mediometraggio Nadea e Sveta riceve la menzione speciale al Premio Solinas. Il film vince il Premio Cipputi al trentesimo Torino Film Festival e viene nominato nella cinquina finalista dei David di Donatello 2013.
Hogar, Il suo progetto per un lungometraggio di finzione di coproduzione italo-argentina, è uno dei dieci selezionati per la Script Station della Berlinale 2015. Lo stesso vince la Menzione al Miglior Progetto e il premio ARTE al 64. Festival de San Sebastián.
Il film è stato presentato con il titolo Maternal nella Competizione Internazionale del 72. Locarno Film Festival, dove ha vinto quattro premi. È stato selezionato in più di settanta festival internazionali come BFI London, Busan, Moscow, Chicago, Festa del cinema di Roma, Guadalajara, Mar del Plata, El Cairo e AFI Los Angeles, ricevendo più di venti premi tra cui Miglior Film, Miglior Interpretazione, FIPRESCI e Premio del Pubblico.
Nel 2020 Kering e il Festival di Cannes assegnano alla regista il Women in Motion Young Talent Award.
Nel 2024 vince con il suo film Vermiglio il Gran Premio della Giuria all'81. Mostra del Cinema di Venezia.