Su carrera como realizador comenzó con la dirección de vídeos musicales para la banda de rock francesa Oui Oui, de la cual era también baterista. El estilo de sus vídeos llamó la atención de la cantante Björk, quien le pidió dirigir el vídeo para su canción Human Behavior. Esta colaboración se extendería bastante tiempo, dirigiendo un total de siete vídeos musicales para Björk. Otros artistas con los que ha colaborado en más de una ocasión fueron The White Stripes, Radiohead, The Chemical Brothers y Kylie Minogue. Por otro lado Gondry también ha creado numerosos comerciales de televisión, siendo uno de sus más famosos el realizado para la marca Levi’s, con el que ganó el Lion D’or en el Festival de Cine de Cannes de 1994. Fue pionero en la utilización de la técnica conocida como «bullet time», utilizada posteriormente en las cintas de la saga The Matrix. Esta técnica se la puede observar en el video Like a Rolling Stone en la versión que la banda británica Rolling Stones hicieron del tema de Bob Dylan y en un comercial de 1998 para la marca de vodka Smirnoff.

Gondry suele ser citado, junto con los directores Spike Jonze y David Fincher, como representante de la influencia de los directores de vídeo musicales en la cinematografía mundial. Eternal Sunshine of the Spotless Mind (que es también su segunda colaboración con el guionista Charlie Kaufman) fue estrenada en el año 2004 y recibió numerosas críticas entusiastas. Eternal Sunshine of the Spotless Mind utiliza muchas de las técnicas de montado de escenarios, uso de perspectiva y escasos efectos por computadora, sumado a largas tomas y un tratamiento pictórico de la imagen, herramientas con las que Gondry ha experimentado en sus vídeos musicales.