Frequenta le superiori dai Salesiani; in seguito, s’iscrive alla Facoltà di Economia e Commercio della propria città. I suoi numi tutelari sono Hobbes e Nietzsche, tra gli scrittori preferiti ci sono Kafka, Perec, Pynchon, Arbasino, Philip Roth, il Céline di “Viaggio al termine della notte”. Durante il periodo degli studi universitari frequenta pure con assiduità il cineforum del Vomero, appassionandosi sempre più al cinema. Esordisce col corto “Un paradiso”, diretto in coppia con Stefano Russo,  in concorso al Palermo Film Festival nel 1995. Si segnala nel 1997 con “Dragoncelli di fuoco”, una sceneggiatura che vince il premio Solinas (purtroppo, non troverà sbocco realizzativo). Collaboratore del regista Antonio Capuano per la scrittura di “Polvere di Napoli” (1998), nel medesimo anno firma un altro cortometraggio, “L’amore non ha confini”, così iniziando una fertile collaborazione con quella Indigo Film che produrrà tutti i suoi futuri film. Contemporaneamente, comincia a lavorare anche per la televisione, scrivendo alcuni episodi della serie  “La squadra”. Finalmente, nel 2001, riesce a dirigere il suo lungometraggio d’esordio: presentato con gran successo alla Mostra di Venezia, Nastro d’argento per la regia e Grolla d’oro per la sceneggiatura (quest’ultima già insignita, nel 1999, del premio Rai International), “L’uomo in più” racconta con estro e sguardo puntuto un decennio della storia italiana, gli anni ‘80, attraverso le vicende d’un calciatore e di un cantante che si scambiano l’identità. Felicemente collaudato, il sodalizio con l’attore Toni Servillo continua col successivo “Le conseguenze dell'amore” (2004), benissimo accolto al Festival di Cannes e vincitore di 5 David di Donatello: al centro della narrazione, un elegante criminale sui generis, metodicamente eroinomane,  ex-mafioso, che vede sconvolta la propria placida esistenza dall’irruzione di una bellissima ragazza. L'anno successivo,  Sorrentino torna a collaborare con Servillo, girando per la Rai  una versione tv della commedia “Sabato, domenica e lunedì” di Eduardo De Filippo. In concorso a Cannes, “L'amico di famiglia” (2006) è acre, sordida parabola d’un vecchio usuraio dell'Agro Pontino, Geremia de' Geremei, reso magistralmente dall’attore Giacomo Rizzo. “Il divo” (2008), ritratto sghembo e geniale di Giulio Andreotti, è l’occasione della consacrazione: vincitore del Premio della Giuria a Cannes, il film guadagna al cineasta risonanza internazionale. Non a caso, egli si accinge a girare la prossima pellicola negli Stati Uniti dirigendo Sean Penn in “This must be the place”, nella cui trama s’intrecciano le vicende di un ex divo del rock e di un ex criminale nazista. In chiusura, d’obbligo una segnalazione pel brillante esordio nel romanzo del nostro: finalista allo Strega, “Hanno tutti ragione” (Feltrinelli) traccia con bizzarra ironia il profilo di Tony Pagoda, cantante avventuroso e sfrontato, che emigra in Brasile e poi ritorna in Italia per scoprire che qui nulla è mutato, né muterà.