Pablo Larraín nasce a Santiago del Cile nel 1976. Dopo aver terminato la scuola, ha studiato comunicazione audiovisiva all'Università UNIACC. È membro fondatore di "Fabula", una compagnia di produzione cinematografica, televisiva e pubblicitaria. Nel 2005 ha diretto il suo primo film, Fuga, uscito in Cile a marzo del 2006. Nel 2007 dirige il suo secondo film, Tony Manero, da una sceneggiatura scritta insieme ad Alfredo Castro e Mateo Iribarren. Il film girato nell'ottobre del 2007 è stato presentato in anteprima alla Quinzaine des Realisateurs nel maggio del 2008 e ha vinto la ventiseiesima edizione del Torino Film Festival. Sempre a Torino l'attore protagonista Alfredo Castro ha ricevuto il premio quale miglior attore. Tony Manero è stato candidato all'Oscar quale miglior film straniero. Post Mortem è il suo terzo film.

Del 2012 è invece No - I giorni dell'arcobaleno, in cui racconta una delle svolte cruciali della storia del suo Paese: la fine della dittatura di Pinochet in Cile. Con Il Club (2016) racconta la storia di una suora e quattro preti relegati a vivere in una piccola casa di Boca del Infierno, sulla costa cilena, poiché, ciascuno a suo modo, ha profanato la sacralità della vita.
Nel 2016 presenta a Cannes nella Quinzaine des Réalisateurs Neruda, rileggendo una figura leggendaria del Cile che spese la sua vita a lavorare per la giustizia sociale nel cuore di un'America Latina divorata dalla corruzione e abbattuta dai colpi di Stato. Lo stesso anno è alla Mostra del Cinema di Venezia con l'attesissimo Jackie, sulla figura di Jacky Kennedy interpretata da Natalie Portman.