Родился в Киеве в семье главного инженера Каневской электростанции Валерия Перельмана (1940—1972) и его жены Жанны Рахвальской (род. 1941), до девяти лет жил в коммунальной квартире на улице Горького.
Рано остался без отца, который погиб в автокатастрофе в 1972 году.
В 1977 году вместе с матерью через Италию эмигрировал в Канаду. Учился в Университете Альберты и киношколе Райрсонского университета в Торонто. С 1990 года живёт в Лос-Анджелесе.
В 2003 году снял профинансированный Стивеном Спилбергом дебютный фильм «Дом из песка и тумана» по одноимённому роману Андре Дюбуса с Дженнифер Коннелли и Беном Кингсли. Фильм был отмечен тремя номинациями на премию «Оскар», но прокат едва покрыл $16 млн, затраченные на съёмки.
В 2007 году снял свой следующий фильм «Вся жизнь перед глазами» с Умой Турман в главной роли. Сборы от фильма окупили чуть более половины бюджета (7+ млн долларов против 13 млн).
В 2013 году снял телесериал «Пепел» для канала «Россия» с Евгением Мироновым и Владимиром Машковым в главных ролях.
В 2015 года снял сериал «Измены» для канала ТНТ. В главных ролях Елена Лядова, Кирилл Кяро, Евгений Стычкин и Глафира Тарханова. Выиграл ТЭФИ в 2016 как лучший режиссёр.
В 2020 году снял фильм «Уроки Фарси» о Холокосте. Фильм был выдвинут на кинопремию Оскар от Белоруссии, но был снят с конкурса, так как комиссия посчитала недостаточной роль белорусской стороны в интернациональной производственной команде для выдвижения.
В 2024 году приступил к съемкам фильма «Фанатик» с Джимон Хонсу и Коди Смит-Макфи в главных ролях.
