1979년 12월 20일 경상남도 거제시 출생으로, 2004년 단편영화 '남성의 증명'을 연출하여 미쟝센 단편영화제에서 최우수상을 탔다. 2005년 장편 데뷔작이자 졸업작 '용서받지 못한 자'를 제작하면서 고문관으로 고생하는 허지훈 이병을 직접 연기했고, 부산 국제 영화제 4개 부문 수상이라는 화려한 데뷔를 치렀다. 데뷔작이었던 이 작품으로 윤종빈 감독은 27살이라는 젊은 나이에도 불구하고 칸 영화제에 초청되는 등 떠오르는 신인 감독으로 주목 받았다.