Бхансали начал свою карьеру помощником режиссёра и продюсера Видху Винода Чопры и участвовал в процессе создания фильмов Parinda, 1942: A Love Story и Kareeb. Тем не менее, оба провалились, когда Бхансали отказался от работы над Kareeb и вместо этого сделал свой режиссёрский дебют в картине «Мир музыки» , коммерчески неудачное, но признанное критиками повествовании о девочке, с трудом пытающейся общаться со своими глухими родителями.
В 1999 году основал компанию SLB Films по производству индийских кинофильмов, базирующуюся в Мумбаи.Его следующим фильмом была история о любовном треугольнике «Навеки твоя» , эта картина стала визитной карточкой индивидуальной манеры Бхансали в демонстрации великолепия и создания ауры празднества и торжества. Фильм имел большой успех и завоевал множество наград. Следующий фильм «Девдас» стал одой Бхансали на хорошо известный одноимённый роман. Выпущенная в Индии киноверсия стала самым кассовым фильмом года. Эта картина также завоевала все главные награды Болливуда и была официальной заявкой Индии на Оскар.
На премьере в Каннах музыкальное сопровождение фильма получило значимый приём.Затем последовал фильм «Последняя надежда» , который Time выбрал пятым из десяти лучших фильмов 2005 года со всего мира. «Последняя надежда» установил рекорд на церемонии награждения Filmfare Awards в 2006 году, завоевав 11 наград.После полученных четырёх успехов Бхансали испытал свой первый крупный провал с фильмом «Возлюбленная» , который был встречен острой критикой и одновременно малыми кассовыми сборами.Его текущий проект называется «Chenab Gandhi» , режиссируется Vibhu Puri по сценарию Bhavani Iyer, который также писал сценарий для «Последней надежды» . Отходя от романтики, этот песенный фильм создан вокруг трёх персонажей, сыгранных Амитабхом Баччаном, Harman Baweja и Видьей Балан, с центральной фигурой, индийским борцом за свободу Абдул Гаффар-хан, также известным как Frontier Gandhi.
В следующем фильме «Мольба» (Guzarish) с Ритиком Рошаном и Айшварией Рай в главных ролях, вышедшем в прокат в 2010 году, Бхансали выступил режиссёром, сценаристом и автором некоторых музыкальных композиций.Следующая режиссёрская работа Бхансали озаглавлена как «Рам и Лила» с Дипикой Падуконе в главной роли, сюжет которой основан на классической шекспировской пьесе «Ромео и Джульетта» . Фильм вышел на экраны 29 ноября 2013 года.
В 2015 году в свет вышла индийская эпическая историческая мелодрама «Баджирао и Мастани» .
В фильме, основанном на новелле «Raau» писателя-романиста Нагната С. Инамбара, снялись Ранвир Сингх, Дипика Падуконе и Приянка Чопра. Фильм является одним из самых дорогих и самых кассовых в Индии[источник не указан 239 дней] (в пересчёте на доллары США — примерно 54 миллиона), и получил множество национальных кинопремий.
В начале 2018 года состоялась премьера следующего фильма Бхансали «Падмаваат» , про индийскую королеву Рани Падмавати. Картина наделала вокруг себя много шума в связи с восстанием раджпутов против экранизации[источник не указан 239 дней]. Также с предостережениями выступил представитель правящей Бхаратия джаната парти Сурадж Пал Аму, пообещав выплатить вознаграждение за головы Дипики Падуконе и Бхансали в размере 100 миллионов рупий (около полутора миллионов долларов), а также — переломать ноги сыгравшему в картине актеру Ранвиру Сингху[источник не указан 239 дней].