Phan Đăng Di tốt nghiệp Khoa Biên kịch, Trường Đại học Sân khấu và Điện ảnh Hà Nội. Anh bắt đầu sự nghiệp đạo diễn bằng hai phim ngắn là Khi Tôi Hai Mươi (2006) và Sen (2005), hai bộ phim đã được lựa chọn vào những liên hoan phim uy tín như Liên hoan phim ngắn Clermont Ferrent và Liên hoan phim quốc tế Venice 2008. Kịch bản phim Chơi Vơi (Đạo diễn Bùi Thạc Chyên) do anh viết đã giành giải thưởng FIPRESC tại Liên hoan phim Venice năm 2009. Bộ phim truyện dài đầu tay của Phan Đăng Di với nhan đề "Bi, đừng sợ!" (2009) đã được trình chiếu tại hàng chục liên hoan phim lớn trên thế giới và giành được rất nhiều giải thưởng, trong đó có hai giải thưởng uy tín tại Liên hoan phim Cannes năm 2010. Hiện anh là một nhà làm phim tự do và tham gia giảng dạy tại Dự án đào tạo điện ảnh - ĐH Khoa học xã hội và nhân văn Hà Nội. Hiện nay, Phan Đăng Di vẫn phối hợp với vài người bạn tổ chức một khóa học ngắn cho các nhà làm phim trẻ trong nước, mang tên Gặp gỡ mùa thu. Năm 2014 sẽ là năm thứ hai khóa học này được tổ chức tại Hội An và Đà Nẵng, với sự tham gia giảng dạy của đạo diễn Trần Anh Hùng, nhà quay phim nổi tiếng người Pháp Benoit Delhomme và một số nhà hoạt động đến từ các liên hoan phim và quỹ hỗ trợ điện ảnh quan trọng của thế giới. Năm 2015, bộ phim Cha và con và...(Big Father, Small Father and other stories), bộ phim điện ảnh thứ hai của Phan Đăng Di có sự tham gia của diễn viên Đỗ Thị Hải Yến được lựa chọn tranh giải ở hạng mục chính có tên Young Cinema Competition của LHP Hong Kong.