Alla metà degli anni Ottanta, dopo aver concluso il servizio militare, Ari Folman partiva per il viaggio che aveva sempre sognato: il giro del mondo con uno zaino sulle spalle. Dopo appena due settimane e due paesi attraversati, Ari si è reso conto che viaggiare non fa per lui, così si è stabilito in una piccola pensione nel sud-est asiatico e ha cominciato a scrivere lettere ai suoi amici a casa, lettere nelle quali ha inventato da cima a fondo il suo viaggio perfetto. Dopo un intero anno trascorso nello stesso posto a scrivere quanto prodotto dalla sua fervida immaginazione, si è convinto a tornare a casa e a studiare cinema.
Il film del suo diploma, Comfortably Numb (1991) documenta i tentativi per cercare un riparo degli amici di Ari, colti da attacchi di ansia, durante la prima guerra del Golfo, quando i missili iracheni cadevano tutt'attorno a Tel Aviv. Il risultato è comico e assurdo e il film ha vinto il premio dell'Israeli Academy come miglior documentario.
Tra il 1991 e il 1996 Ari ha diretto documentari per la televisione, soprattutto nei territori occupati.
Nel 1996 ha scritto e diretto Saint Clara, un lungometraggio tratto da un racconto dello scrittore ceco Pavel Kohout. Il film ha vinto sette Israeli Academy Awards, compreso quello come miglior film e quello per la miglior regia. Saint Clara ha aperto la sezione Panorama al festival di Berlino e ha vinto il People's Choice Award. Il film è stato proiettato in America e in Europa ottenendo l'apprezzamento della critica.
Ari ha continuato a dirigere serie di documentari, prendendosi poi una pausa nel 2001 per il suo secondo lungometraggio. Made in IsraeL è un fantasy futuristico incentrato sulla caccia all'ultimo nazista rimasto nel mondo. Ari ha sceneggiato diverse serie tv israeliane di successo, compresa la premiata serie In Treatment ("Be Tipul"), dal quale è stata tratta l'omonima serie della HBO.
Il primo tentativo di Ari con l'animazione è stato con la serie The Material that Love Is Made of, in cui ciascun episodio si apre con un documentario animato che dura cinque minuti e che mostra scienziati che presentano le loro teorie sull'evoluzione dell'amore. Questo tentativo riuscito nell'uso dell'animazione per i documentari ha spinto Ari a sviluppare il suo speciale formato per Valzer con Bashir. Basato su una storia vera, il film è una ricerca del regista di ricordi cancellati dalla sua memoria, relativi ai giorni della guerra del Libano nella metà degli anni Ottanta. Per quanto riguarda Ari, è stato assolutamente naturale trasformare questa sua ricerca in un film d'animazione, ricco di immaginazione e fantasia.
Nel 2013 dirige The Congress, viaggio nel futuro di un'attrice la cui carriera è scemata da quando la sua immagine è stata campionata e riutilizzata all'infinito. Torna invece all'animazione nel 2022 con Anna Frank e il diario segreto.