Efter att tagit examen från skolan började Cuarón att studera film på CUEC där han gjorde sin filmdebut med kortfilmenVengeance Is Mine, tillsammans med två andra medarbetare. Läraren på filmskolan blev inte nöjd med filmen på grund av att den var på engelska och bestämde sig för att stänga av Cuarón från skolan.[källa behövs] Efter avstängningen trodde Cuarón att han aldrig skulle kunna bli en framgångsrik filmregissör, men senare fick han erbjudande om att arbeta med tekniken vid en mexikansk TV-serie.
Under 2013 släpptes rymdfilmen Gravity, den fick positiva recensioner från flera filmkritiker. Han jobbade med filmen i nästan fem år och skrev manuset med sin son Jonás.[5] Vid Oscarsgalan 2014 nominerades Gravity till tio priser varav den vann sju vilket var flest av alla nominerade. Curarón vann pris för Bästa regi och Bästa klippning. Det sistnämnda priset delade han med Mark Sanger.[3]