陆川于1971年2月8日出生在新疆维吾尔自治区奎屯农七师131团，他是著名作家陆天明的儿子。在五岁那年，他跟随父母一同迁居至北京，并在此后的岁月里于北京成长与生活。1993年，陆川顺利从南京解放军国际关系学院毕业，之后在军队中服役了两年时间。1995年，他成功考取了北京电影学院导演系的研究生，并于1998年获得了硕士学位。1999年，由陆川担任编剧的三十集电视连续剧《黑洞》在全国范围内播出，这标志着他职业生涯的一个重要起点。2002年，陆川首次同时担任编剧和导演，推出了电影处女作《寻枪》；该片的剧本获得了当年台湾“行政院新闻局”颁发的十大优秀华语电影剧本奖，影片本身则成功入选威尼斯电影节竞赛单元，陆川个人也凭借此片赢得了“大学生电影节”最佳处女作导演等数十个奖项，可谓收获颇丰。2004年，他再次编导了电影《可可西里》，这部作品在国内荣获了华表奖等多个重要政府奖项，在国际上也斩获了东京国际电影节评委会大奖。正是凭借这部影片，陆川被美国知名杂志《Variety》评选为世界十大年轻导演之一，国际影响力初步显现。2006年，陆川受邀担任上海特奥会开幕式的艺术总监，并亲自创作了开幕式影片，展现了其在大型活动策划方面的才华。2009年4月22日，他的第三部电影作品《南京！南京！》正式公映，该片陆续获得了第57届西班牙圣塞巴斯蒂安国际电影节最佳电影金贝壳奖、第3届亚太影展最佳导演奖、第4届亚洲电影大奖最佳导演奖等十余项国际大奖，并在美国得到了洛杉矶影评人协会颁发的最佳外语片大奖，成就斐然。同年，陆川还受邀成为上海世博会国家馆的影像艺术总监，积极参与了世博会国家馆主展内容的设计工作。2010年5月1日，由他执导的世博会国家馆主展影片《历程》在国家馆49米层的电影馆正式向公众上映。2012年9月，陆川与北京国资委及国家体育场展开合作，以鸟巢为舞台成功编排并执导了大型实景演出《鸟巢·吸引》，这台音乐实景演出汇集了谭晶、吴克群等众多明星，在鸟巢连续成功演出了三年；同年9月8日，他的第四部电影作品《王的盛宴》在多伦多电影节举行了全球首映，并于11月29日在内地公映，该片获得了第17届亚洲电影大奖的五项提名。2014年，陆川开始筹备编排大型室内秀演《丝路神话》；同年，他还编剧并执导了电影《九层妖塔》，该片由赵又廷、姚晨联袂主演。这部电影于2015年9月30日公映，最终取得了6.82亿元的票房成绩，并先后获得2015中美电影节最佳导演、年度电影金天使奖，以及第七届欧洲万象国际华语电影节最佳导演、最佳影片奖等多个荣誉。2016年，陆川与迪士尼合作，推出了他的首部自然电影《我们诞生在中国》，该片于2016年8月12日在中国上映，随后于2017年4月20日在北美地区上映。同年12月6日，在由人民网、环球时报、环球网和《环球TIME》新闻客户端联合主办、环球网承办的2016环球风尚年度盛典上，陆川被授予“风尚领秀”人物称号，以表彰他凭借个人影响力，向社会有效传递了公益与时尚的跨界力量。2017年6月，他受邀出任澳大利亚电影电视艺术学院奖（AACTA）最佳亚洲影片大评审团的评审。2021年1月16日，陆川以“导演考核官”的身份加入《我就是演员3》。同年7月20日15时，杭州2022年第19届亚运会开幕式主创团队正式发布，陆川被任命为杭州亚运会开幕式的总导演。9月，由他担任总导演的都市医疗剧《非凡医者》举行了开机仪式。2022年1月25日，北京冬奥组委公布了北京冬奥会官方电影的主创团队，陆川出任北京冬奥会官方电影的总导演。同年12月，他担任了中国移动世界杯短片电影《远征》的导演；同时，他还受邀担任了2022HiShorts! 厦门短片周主竞赛的终审主席。2023年6月14日，国务院新闻办公室举行发布会介绍杭州亚运会筹备情况，其中开闭幕式方面已组建了以陆川、沙晓岚为核心的主创团队，并形成了完整的开闭幕式演出方案及包含109个节目的暖场节目资源库。同年10月10日，由他执导的电影《爆破班》项目举行了启动仪式新闻发布会。10月，由他担任编剧的《女儿》正式立项并获准拍摄。11月17日，他执导的电视剧《非凡医者》正式播出。2024年6月27日，陆川参加了2024中国影视之夜。同年10月1日，他执导并编剧的电影《749局》上映。2025年4月18日，由他执导的电视剧《借命而生》在CCTV-8频道播出。10月，他加盟了总台全新推出的大型文化节目《金石探文明》。11月，凭借作品《借命而生》，陆川获得第16届澳门国际电视节“金莲花”最佳导演奖提名。同月，他参与编剧的虚拟现实影片《天工开物》也已完成备案。
二零一五年三月，导演陆川与中央电视台主持人胡蝶正式登记结婚。胡蝶出生于一九八三年，两人年龄相差十二岁。同年四月十一日，陆川通过个人微博发文透露，他与妻子相识之际，恰逢自己人生中一段颇为艰难的时期。他回忆道，那时每每不经意地回首，总能看见她静静相伴的身影与温暖坚定的目光。这些点滴瞬间化作一份弥足珍贵的温暖，深深铭刻在他的心底。陆川表示，婚姻意味着相互的信任与一生的承诺，而他们二人已经做好了共同面对未来的准备。他在文末感谢了所有朋友们的关心与问候。随后，胡蝶转发了这条微博，并附言回应：“缘分原来就是这样奇妙。感谢大家的祝福！”二零一五年六月十五日，胡蝶与陆川在风景优美的夏威夷毛伊岛举办了婚礼。整场仪式进行得十分低调且注重隐私，仅邀请了双方关系亲密的家人与少数挚友出席，共同见证这一重要时刻。同年十月二十二日上午九点四十分，陆川再次通过微博向大家报喜，宣布胡蝶已平安诞下一名男婴，家庭迎来了新成员。至二零二零年十一月二十四日，陆川对外公布了家中再添一位千金的喜讯，实现了儿女双全。
在西班牙圣塞巴斯蒂安国际电影节上，导演陆川凭借其作品《南京！》荣获了最高荣誉金贝壳奖，这一成就标志着中国电影在国际影坛上的又一次重要认可。颁奖典礼结束后，陆川与影片主演秦岚、刘烨一同出席了媒体见面会，与来自世界各地的记者进行了交流。现场发布了多张活动照片，包括陆川与秦岚共同领取奖杯的瞬间，以及所有获奖电影人的集体合影，这些影像记录了这一荣耀时刻。陆川被许多评论家视为一位叙事大师，其导演手法常被与黑泽明或马丁·斯科塞斯相提并论，他尤其擅长在宏大而混乱的叙事场景中，精准而深刻地聚焦并塑造出鲜活的个体人物形象。他的电影《南京！南京！》以极具冲击力和震撼力的方式，展现了女性在战争极端环境下所承受的深刻痛苦与精神煎熬，陆川通过这部作品真实而多维地刻画了战争的复杂本质及其间闪现的英雄主义光芒。作为学院派培养出的新生代导演代表，陆川始终保持着对社会整体环境的高度关切，并以一种强烈的文化主人翁意识，自觉尝试通过电影创作对社会文化导向施加积极而正面的影响。在其创作生涯早期，由于拍摄《寻枪》时面临资金不足等多方面条件的限制，陆川不得不选择了一种更为内省和个人化的叙事风格。这种选择固然体现了作者鲜明的个人印记，但也在某种程度上反映了当时新生代导演在创作初期普遍存在的艺术探索上的彷徨与不确定性。然而，随着经验的积累与创作的深入，在随后的《可可西里》与《南京！南京！》中，可以观察到导演内心的艺术挣扎逐渐减少，电影对于陆川而言，此时已更多地转变为一种主动表达思想、介入现实的创作工具，而不再仅仅是单纯的艺术作品（祝明 《陆川电影研究》）。
二零一六年一月七日，知名小说《鬼吹灯》的作者张牧野正式向北京市西城区人民法院提起诉讼，指控由中国电影股份有限公司出品、导演陆川执导的电影《九层妖塔》涉嫌侵犯其著作权，并将两家相关方列为共同被告。北京市西城区人民法院随后对外公布，该案已依法完成立案程序，进入司法审理阶段。原告张牧野（其常用笔名为“天下霸唱”）在诉状中明确指出，《鬼吹灯》是其独立创作并享有完整著作权的文学作品。中国电影股份有限公司与导演陆川在未充分尊重原著精神的前提下，将作品《鬼吹灯之精绝古城》改编摄制为电影，并于二零一五年九月以《九层妖塔》为片名在全国范围内公开上映。然而，该影片在核心故事情节、关键人物设定以及整体故事背景等方面，均与原著作品存在巨大差异，其改编幅度明显超出了著作权法所允许的必要限度。加之影片上映后所获社会评价普遍偏低，原告认为这种改编已构成对原著的严重歪曲与篡改，不仅损害了作品的艺术完整性，更给其本人带来了巨大的精神伤害，实质侵犯了法律赋予作者的保护作品完整权。基于上述理由，张牧野请求法院判令两名被告立即停止一切侵权行为，通过公开方式赔礼道歉、消除不良影响，并赔偿其经济损失共计一百万元人民币。二零一六年六月二十八日，北京市西城区人民法院对此案作出一审判决。法院经审理认定，中国电影股份有限公司等四家被告在电影中未以适当方式标明作品原著作者，确实侵犯了原告的署名权，但影片的改编内容尚未达到歪曲、篡改原著的严重程度，因此不构成对保护作品完整权的侵害，并据此驳回了原告提出的其他诉讼请求。同时，判决书中明确，导演陆川在此案中不承担直接的侵权法律责任。时间来到二零二四年七月十七日，互联网上广泛传播一张截图，内容显示为导演陆川在其个人社交平台账号上，针对演员沈腾主演的新电影《抓娃娃》发表了一段带有讽刺意味的文字，其中写道：“麻花的低质强碱性搞笑片雄霸中国电影市场，是文化的悲哀。”这番言论迅速在网络上引发广泛关注与热烈讨论。面对不断发酵的舆论，陆川导演所属的公司团队很快发布官方声明进行回应：“关于陆川导演今日头条平台账号被盗用，并出现非本人发布内容一事，我司团队现已紧急联系平台方，成功找回账号控制权，并删除了所有非由导演本人发布的不实信息。恳请广大网友勿再继续传播相关截图。在此，我司团队及陆川导演本人，特向因该不实内容而受到影响的电影项目方表示深切歉意。衷心祝愿暑期档所有电影同行的作品都能取得优异的票房成绩，共同促进中国电影市场的繁荣发展。”随后，陆川导演本人也通过转发该声明的方式亲自回应，他补充道：“老沈（指沈腾）是我的好哥们，小史（疑指相关影片演员）也是我上一部戏的重要主演之一，如同亲弟弟一般。每一部电影都凝聚着主创团队的心血与艺术追求，都值得被尊重。衷心祝愿影片票房大卖。”同一天，今日头条安全中心也针对“陆川账号被盗”事件发布了调查说明，称：“经后台日志数据核查确认，用户‘电影人陆川’于二零二四年七月十六日十一时十三分发布的内容，确系由用户本人自行删除。该账号在登录、发布及删除操作期间所使用的移动设备信息均保持一致，未发现异常登录记录。”