Matteo Rovere inizia a realizzare corti e documentari in giovanissima età. A 19 anni ottiene il primo riconoscimento, il Premio Kodak per il Miglior Cortometraggio Italiano al Salerno Film Festival Linea d'Ombra.
Nel periodo successivo realizza diversi film brevi, invitati complessivamente ad oltre centoquaranta festival tra Europa e Stati Uniti. Il solo Homo Homini Lupus, interpretato da Filippo Timi, ha vinto più di trenta premi, tra cui il Nastro d'Argento 2007 per il Miglior Cortometraggio.

Ha esordito nel lungometraggio con Un Gioco da Ragazze, prodotto da Colorado Film e Rai Cinema, selezionato in concorso al Festival Internazionale del Film di Roma e uscito nelle sale italiane nel novembre 2008. Nel 2012 esce sul grande schermo il suo secondo film: Gli sfiorati, con Andrea Bosca, Miriam Giovanelli, Claudio Santamaria e Asia Argento, tratto dall'omonimo romanzo di Sandro Veronesi.
Torna alla regia con Veloce come il vento (2016), un film ambientato nel mondo delle gare automobilistiche con Stefano Accorsi nei panni di un personaggio ispirato al pilota di rally Carlo Capone, ritiratosi dalle gare nel momento di ascesa della sua carriera.
Nel 2019 dirige Alessandro Borghi e Alessio Lapice ne Il primo re, mentre l'anno successivo sviluppa la storia della nascita di Roma nella serie tv Sky Romulus.