Escritor, guionista, director de cine y fundador del Festival de Guadalajara.
En los comienzos de su carrera trabajó como supervisor de maquillaje en diversas producciones y dirigió programas en la televisión mexicana. En 1986 produjo y rodó su primer largometraje, Doña Hermelinda y su hijo. En 1992 lanzó el filme de terror Cronos, que recibió el Premio Ariel en nueve categorías, incluida la de mejor filme, director y guionista, y el Premio Mercedes-Benz, en el Festival de Cannes. Su primer filme en Hollywood fue Mimic (1997). Estuvo a cargo de la producción hispano-mexicana El espinazo del diablo (2001). De regreso a Hollywood, rodó Blade II (2002) y Hellboy (2004). El laberinto del fauno (2007) ganó siete categorías del premio Goya y recibió tres Oscar: por fotografía, maquillaje y dirección de arte; además fue nominado para mejor filme extranjero. A partir de 2010, Del Toro se asoció con Dream Works, produciendo y supervisando largometrajes de animación del estudio norteamericano. Radicado en Los Ángeles (Estados Unidos), dirigió Pacific rim (2013) y produjo The book of life (2014). En octubre de 2015 lanzaría su nuevo filme de terror gótico Crimson peak.
En literatura ha escrito, junto a Chuck Hogan, la trilogía La obscuridad, compuesta de las siguientes novelas sobre vampiros: Nocturna (2009), Oscura (2010) y Eterna (2011).
Está casado con Lorenza Newton y tiene dos hijas, Mariana y Marisa.