Родился 10 октября 1968 года в Саратове в семье актёров Олега Янковского и Людмилы Зориной.
Впервые снялся в 1974 году в фильме «Зеркало» Андрея Тарковского. Пробовался на главную роль в фильме «Остров сокровищ» (1982). Первая взрослая роль — в фильме «Сентиментальное путешествие на картошку» (1986).
В 1990 году окончил Школу-студию МХАТ (курс Олега Табакова). Тогда же поступил во ВГИК на режиссёрский факультет (мастерская Владимира Наумова).
Снял около 150 видеоклипов. В 1997 году был номинирован на премию «Овация» как лучший режиссёр музыкального видео.
Дебютировал как режиссёр в игровом кино, поставив фильм «В движении», за который был удостоен премии «Ника» в номинации «Открытие года» в 2003 году. Его следующей режиссёрской работой стала экранизация романа Бориса Акунина «Статский советник», в которой снялись многие популярные российские актёры. В 2006 году вышел фильм Янковского «Меченосец», а в 2008 году — «Каменная башка».
В 2010-е годы стал чаще сниматься как актёр, в том числе в сериалах, при этом сам не снял ни одного фильма после «Каменной башки». В 2021 году вышел фильм Глеба Панфилова «Иван Денисович» по мотивам рассказа Александра Солженицына, где Янковский сыграл главную роль Ивана Шухова. За исполнение этой роли актёр награждён Boccalino d’Oro, призом независимого жюри 74-го кинофестиваля в Локарно.
