Lee lahir di Daegu, pusat partai konservatif utama Korea.[2] Ia lulus pada 1981 dengan gelar dalam Sastra Korea dari Universitas Nasional Kyungpook di Daegu, dimana ia menjalani sebagian besar waktunya di teater, menulis dan menyutradarai permainan panggung. Setelah belajar bahasa Korea di SMA, ia membangun dirinya sendiri sebagai novelis terkenal dengan novel pertamanya Chonri pada 1983. Kemudian, ia beralih membuat film.
Lee tidak belajar membuat film sebelum memulainya. Ia menulis dua permainan latar, To the Starry Island karya Park Kwang-su pada 1993 dan A Single Spark pada 1995. Setelah ditempatkan oleh anggota semasanya untuk bekerja di belakang kursi sutradara, Lee membuat Green Fish, sebuah "kritikan masyarakat Korea yang dikatakan melalui sudut pandang seorang pria muda yang menjadi terjebak dalam dunia kejahatan",[3] pada 1997.
Pada 2000, Lee membuat Peppermint Candy, sebuah cerita yang mengisahkan tentang seorang pria jomblo yang mengisahkan 20 tahun sejarah Korea Selatan (dari kebangkitan pelajar 1980an, dampai perilisan film tersebut pada 2000).
Seluruh film buatannya meraih sambuta meriah dan penghargaan, dengan Oasis, sebuah cerita yang mengisahkan pria sakit mental dan seorang wanita dengan cerebral palsy, memenangkan Penghargaan Sutradara prestisius di Festival Film Venesia 2003.
Ia menjabat sebagai menteri Budaya dan Pariwisata dalam Pemerintahan Korea Selatan dari 2003 sampai 2004.
Pada Oktober 2006, Lee dianugerahi dengan ordo Chevalier (Kesatria) Legion d'Honneur (Legiun Kehormatan) oleh pemerintah Prancis untuk "kontribusinya dalam mengutamakan kuota layar untuk mempromosikan keragaman budaya sebagai menteri kebudayaan." Penghargaan tersebut dikirim ke kedutaan besar Prancis di Korea Selatan oleh Menteri Budaya Prancis, Renaud Donnedieu de Vabres pada sebuah kunjungan resmi.[4]
Pada 2007, film keempat Lee, Secret Sunshine, diselesaikan. Di Festival Film Cannes ke-60, film tersebut masuk kategori kompetisi dan aktris utamanya, Jeon Do-yeon, memenangkan Prix d'interprétation féminine du Festival de Cannes.[5] Film tersebut dirilis di bioskop Korea Selatan pada 2007, dan menjadi perwakilan Korea Selatan pada Penghargaan Akademi untuk Film Berbahasa Asing Terbaik pada 2008.
Pada 2010, film terbaru Lee, Poetry, dirilis, meraih ulasan positif, dan memenangkan Penghargaan Permainan Latar Terbaik di Festival Film Cannes 2010. Selain itu, peran utama pada film tersebut dibintangi oleh Yoon Jeong-hee, yang kembali ke layar lebar setelah absen 16 tahun.