河濑直美幼时双亲离婚，她由祖父的姐姐养育成人。小时候的她跟随老人的脚步走遍奈良周围的深山老林。高中时候的河濑直美喜欢篮球，作为校队队长，她甚至带领篮球队打进了全国联赛。
1988年，河濑直美就学期间从师高岭刚拍摄8毫米电影，创作了8毫米短片《用图片剪接我最感兴趣的东西》；同年，执导剧情片《把我认为生动的事物具体化》。
1989年，河濑直美毕业于大阪照相专门学校电影系，后在大阪一家卡拉OK公司就职，不过后来专科学校召她回去当了四年的实习讲师。
1993年，河濑直美创建了“组画”电影制片小组，在日本各地举办包括自己作品在内的独立放映会和制片作坊。
1997年，执导个人第一部35毫米的剧情片《萌动的朱雀》，该片由国村隼、尾野真千子合作主演，讲述了田原一家在日本经济高速成长的冲击下，家庭解体的故事，获得洛坦尔达姆洛迦诺国际电影节国际电影评论家联盟奖，河濑直美凭借该片获得第50届戛纳国际电影节新人导演奖。同年，拍摄以村里9个高龄老人为主角的纪录片《樵夫物语》，河濑直美像个亲人一样和他们毫无阻隔的交谈，回忆过去以及记录现在。
2000年，执导爱情片《萤火虫》，该片描写脱衣舞女与陶瓷工匠的恋情。2001年，与法国电视台Arte联合出品纪录片《在世界的沉默中》，该片是台湾TIDF国际纪录片双年展作品，主要讲述河濑直美带《萌动的朱雀》参加各国电影节时的旅行见闻。
2003年，执导纪录片《黄樱花的来信》，该片是河濑直美的朋友日本摄影及电影评论家西井一夫得知身患胃癌之后，请河濑直美用摄影机为他记录下自己走向死亡的全过程。同年，执导剧情片《沙罗双树》，该片名源自佛教用语，讲述了麻生一家的故事。
2006年，执导32分钟的DV纪录片《新生》，该片记录了两年前河濑直美的祖母以及河濑直美产下宝贝儿子的经历和之后的一些生活片段。
2007年，执导个人第四部电影——剧情片《原木之森》，该片由齐藤阳一郎、尾野真千子、渡边真起子联袂主演，获得第60届戛纳电影节主竞赛单元-评审团大奖。同年，执导由长谷川京子主演改编自作家狗饲恭子小说的爱情喜剧片《世界喜欢我的话便好了》，该片讲述一名平凡的OL在泰国学习古法按摩，然后接触到异地文化后，才发现自己心中所爱的故事。
2008年，执导由长谷川京子主演的剧情片《七夜待》。2010年，执导纪录片《玄牝》，该片旨在向准妈妈们倡导“不依赖医疗手段、自然分娩”的电影主题。
2011年，执导以美丽而具有深厚历史背景的奈良作为舞台的爱情片《朱花之月》，该片由大岛叶子、小水藤太合作主演，改编自坂东真砂子所著小说《为何不见》，获得第64届戛纳电影节金棕榈奖-最佳影片提名。
2014年，执导以奄美大岛的秀丽自然风光为舞台的剧情片《第二扇窗》，该片由村上虹郎、吉永淳、杉本哲太联袂主演，获得第67届戛纳电影节主竞赛单元·金棕榈奖提名。
2015年，执导以一家铜锣烧店为舞台的剧情片《澄沙之味》，该片由树木希林、永濑正敏合作主演，获得第68届戛纳电影节一种关注单元大奖提名。
2017年，拍摄新作《Vision》，由法国女星朱丽叶·比诺什与永濑正敏担任主演。
2019年11月3日，由河濑直美、贾樟柯监制，鹏飞编剧并执导的暖心剧情片《又见奈良》（Seeing Nara Again）在日本奈良开机，监制河濑直美和奈良市长一同参加了开机仪式，影片预计在2020年上映。
2020年，凭借《晨曦将至》获得第45届日本报知电影奖最佳导演奖。
2020年
《晨曦将至》
剧情片
2018年
《Vision》
剧情片
2015年
《澄沙之味》
剧情片
2014年
《第二扇窗》
剧情片
2012年
《尘》
纪录片
2011年
《朱花之月》
爱情片
2010年
《玄牝》
纪录片
2008年
《七夜待》
剧情片
2007年
《原木之森》
剧情片
2006年
《新生》
纪录片
2004年
《影》
剧情片
2003年
《沙罗双树》
剧情片
2003年
《黄樱花的来信》
纪录片
2001年
《在世界的沉默中》
纪录片
2000年
《萤火虫》
爱情片
1997年
《萌之朱雀》
剧情片
1994年
《亲亲婆婆》
剧情片
1992年
《拥抱》
剧情片
2015年
《澄沙之味》
2014年
《第二扇窗》
2012年
《尘》
2011年
《朱花之月》
2010年
《玄牝》
2009年
《In Between Days》
2008年
《七夜待》
2007年
《原木之森》
2004年
《影》
2003年
《沙罗双树》
2003年
《黄樱花的来信》
2001年
《在世界的沉默中》
2000年
《萤火虫》
1997年
《萌之朱雀》
2013 祖谷物语
2012 尘
2011 毁灭之维瑟斯
2006 新生
2003 沙罗双树
2003 黄樱花的来信
2001 在世界的沉默中
2014年
《第二扇窗》
2014年
《仲夏幻想曲》
2012年
《Inori》
2011年
《朱花之月》
2011年
《光男的栗子》
2010年
《玄牝》
2008年
《七夜待》
2007年
《原木之森》
剪辑作品
2014年
《第二扇窗》
2011年
《朱花之月》
2009年
《In Between Days》
2004年
《影》
2003年
《黄樱花的来信》
2001年
《在世界的沉默中》
2000年
《萤火虫》
▪ 2017 第70届主竞赛单元-金棕榈奖 光 （提名）
▪ 2015 第68届一种关注单元-一种关注大奖 澄沙之味 （提名）
▪ 2014 第67届主竞赛单元-金棕榈奖 第二扇窗 （提名）
▪ 2011 第64届主竞赛单元-金棕榈奖 朱花之月 （提名）
▪ 2007 第60届主竞赛单元-评审团大奖 原木之森 （获奖）
▪ 2007 第60届主竞赛单元-金棕榈奖 原木之森 （提名）
▪ 2003 第56届主竞赛单元-金棕榈奖 沙罗双树 （提名）
▪ 1997 第50届金摄影机奖 萌动的朱雀 （获奖）
▪ 2000 第53届费比西奖 萤火虫 （获奖）
▪ 2000 第53届国际艺术院线协会奖 萤火虫 （获奖）
▪ 2000 第53届主竞赛单元-金豹奖 萤火虫 （提名）
▪ 2010 第58届圣·塞瓦斯蒂安国际电影节国际评论家联盟奖 玄牝 （获奖）
▪ 2014 第12届最佳影片奖 第二扇窗 （获奖）
▪ 2012 第6届电影节大奖 朱花之月 （获奖）
▪ 2020 第45届日本报知电影奖最佳导演 晨曦将至 （获奖）
河濑直美写实的风格和细腻的情感都非常能够打动人（搜狐娱乐评）。她坚持以故乡奈良为创作原点，在自然的博大深邃与人性的纤柔微妙之间，不断探索人类存在的意义与生死轮回的奥秘。她独树一帜的创作风格与观察视角既成就了她，使她成为戛纳的宠儿，也限制了她，让她再难以突破自我，成就更伟大的作品（网易娱乐评）。
河濑直美从出道以来一直拍摄自然主义电影，她对大自然总是表现出无尽的赞美和崇拜，这种“世间万物皆有灵性”的风格颇得日本神道教的真传。为了保持个人风格，河濑直美在悬念人物的基础上，加入了大量的自然主义元素（新浪娱乐评）。
