3 Ekim 1967'de Quebec, Kanada'da doğdu.Film yapımcısı Martin Villeneuve'un büyük kardeşidir. Montreal Quebec Üniversitesi'nden mezun olmuştur. Tanya Lapointe ile evli olan yönetmenin öceki ilişkisinden 3 çocuğu vardır. Villeneuve, kariyerine kısa filmler yapmaya başladı ve 1990-91'de Radio-Canada'nın La Course Europe-Asie genç film yarışmasını kazandı.Tutsak(2013), İçimdeki Yangın(2010), Sicario (2015), Enemy(2013) ve Geliş(2016) filmleri ile tanınan Fransız yönetmen ve senarist Villeneuve'un Cannes, Akademi, BAFTA, Venedik gibi pek çok prestijli ödülü ve adaylığı bulunmaktadır.