Валерий Петрович Тодоровский родился в Одессе 8 мая 1962 года, в семье мэтра советской кинорежиссуры Петра Тодоровского. Окончив школу, стал учиться на сценарно-киноведческом факультете ВГИКа, который окончил в 1984 году.Одной из первых киноработ Валерия Тодоровского стал сценарий к фильму «Двойник» , который был написан в соавторстве с А.Колбергсом в 1986 году. По сценариям Тодоровского также были сняты такие известные фильмы как «Гамбринус» (1990), «Морской волк» (1990), «Циники» (1991).
В 1990 году он впервые выступил в амплуа режиссера, сняв картину «Катафалк» . Дебют был удачным: в 1991 году картина получила гран-при на МКФ «Золотой дукат» в Мангейме в Германии. Следующий фильм режиссера и сценариста Валерия Петровича – «Любовь» (1991) – получил несколько призов на международных кинофестивалях, среди которых приз зрительских симпатий в Каннах (1992) и «Приз Мира» в Чикаго (1992).
В 1997 году Тодоровский прославился фильмом «Страна глухих» . Этот фильм получил высокую оценку российских кинокритиков и завоевал гран-при VI кинофестиваля «Виват кино России!» в Санкт-Петербурге в 1998 году.
С 1991 года Валерий Тодоровский выступает и как продюсер, в частности в таких фильмах, как «Кикс» , «Змеиный источник» , «Охота на пиранью» , «Поцелуй бабочки» , «Реальный папа» , «7 кабинок» , «Тиски» , «Качели» , «Кандагар» , «Географ глобус пропил» , «Поддубный» , «Ладога» , телесериалах «Каменская» , «Бригада» , «Идиот» , «Линии судьбы» , «Курсанты» , «Мастер и Маргарита» и многих других.Фильм режиссера «Стиляги» получил премию «Ника» Российской киноакадемии как лучший игровой фильм 2008 года. Всего Тодоровский четыре раза получал эту награду в категории «За лучшую работу режиссёра» - в 1994, 1998, 2002, 2008 годах.
В 2013 году вышла еще одна работа режиссера - нашумевшая лента «Оттепель» , где он также выступил и в качестве сценариста и продюсера, а в 2017-м - картина «Большой» .Еще в 2005 году Тодоровский вместе с Леонидом Лебедевым и Вадимом Горяниновым основал кинокомпанию «Красная стрела» .Валерий Петрович женат вторым браком. Сегодня его супруга - актриса Евгения Хиривская (Брик), в этом браке родилась дочь Зоя. А также он отец двоих детей от первого брака с Натальей Токаревой.
В настоящее время Валерий Тодоровский продолжает свою кинематографическую карьеру, живет и работает в Москве.