Curioso sceneggiatore italiano che è passato alla regia cinematografica nella seconda parte della sua carriera con grandissimo successo.
La carriera di sceneggiatore
Studente di sceneggiatura e di recitazione sotto Alessandro Fersen, inizia la sua carriera come sceneggiatore di pellicole di Felice Farina e di Marco Colli. Fra queste spiccano, Sembra morto... ma è solo svenuto (1986) di Farina con Sergio Castellitto, Marina Monfalcone e Anita Zagaria e Giovanni senzapensieri (1986) di Marco Colli con Aldo Fabrizi.
Aiuto regista
Negli Anni Novanta, diventa aiuto regista di Matteo Garrone in Ospiti (1998) con Paolo Sassanelli e Dino Abbrescia e Primo amore (2004) con Vitaliano Trevisan e Michela Cescon, dove è anche responsabile del casting.
Il successo di Pranzo di ferragosto
Nel 2008, finalmente, si concede il suo debutto alla regia con Pranzo di ferragosto (2008), una commedia sulla terza età nella quale racconta la storia di un uomo, costretto a occuparsi della madre a tempo pieno, ma che per estinguere i suoi debiti accetta di accudire anche altre anziane sotto pagamento. La storia, scritta da lui stesso, attinge a piene mani dalla sua vita. Il coraggio mostrato nel portare sul grande schermo una storia di "vecchiette" ha però buonissimi frutti che lui e il suo produttore (l'amico Matteo Garrone) raccolgono con sincero entusiasmo. Viene paragonato a Eduardo De Filippo, a Luciano Emmer e a Nanni Loy, ma soprattutto il film gli fa ottenere il David di Donatello e il Nastro d'Argento come miglior regista esordiente, viene nominato all'Audience Award e alla migliore sceneggiatura dell'European Film Award e vince anche i premi Isvema, Luigi De Laurentiis e Pasinetti come esempio di cinema sociale senza buonismi e retorica.
Firma la sceneggiatura di Gomorra
Lo stesso anno, otterrà anche il David di Donatello e l'European Film Award per la sceneggiatura del film Gomorra (2008) di Garrone che dividerà con gli altri autori dell'opera: Maurizio Braucci, Ugo Chiti, lo stesso Garrone, Massimo Gaudioso e lo scrittore e giornalista Roberto Saviano.
Le regie cinematografiche
Nel 2011, cercherà di replicare il buon risultato di Pranzo di Ferragosto (2008) con Gianni e le donne (2011).
Dopo Buoni a nulla (2014), da lui diretto e interpretato, dirige Lontano Lontano (2020), film interpretato da Ennio Fantastichini, Giorgio Colangeli e Di Gregorio stesso, che ha ottenuto 2 candidature ai Nastri d'Argento, e ha vinto un David di Donatello per la miglior sceneggiatura non originale. Il film è tratto dal suo racconto "Poracciamente vivere", pubblicato da Sellerio Editore nell'antologia "Storie dalla città eterna".
Nel 2022 dirige Astolfo.