Réalisateur américain formé à l'American Film Institute, Dean Parisot débute à la télévision en réalisant des épisodes remarqués pour des séries comme Fame ou Miami Vice, avant de connaître un premier succès critique en 1998 avec Terre d'accueil. Il signe en 1999 Galaxy Quest, comédie de science-fiction parodiant Star Trek et portée par Tim Allen et Sigourney Weaver, devenue au fil des années un classique redécouvert par la critique et le public. Il réalise ensuite Fun with Dick and Jane en 2005 avec Jim Carrey et Téa Leoni, puis RED 2 en 2013 avec Bruce Willis et Helen Mirren, suite du film d'espionnage original. En 2017, il signe Bombshell: The Hedy Lamarr Story, documentaire consacré à l'actrice et inventrice Hedy Lamarr.
Sa formation télévisuelle sur des séries de genre l'a habitué à une direction d'acteurs précise et à un sens aigu du rythme comique. Son intérêt pour la science-fiction populaire et son détournement affectueux se manifeste dès Galaxy Quest, qui témoigne d'une véritable tendresse pour l'univers qu'il parodie.
Dean Parisot privilégie une comédie d'action rythmée, portée par des castings choraux et une réelle tendresse pour les genres qu'il détourne, qu'il s'agisse de la science-fiction ou du film d'espionnage vieillissant. Il sait alterner l'humour franc et une forme de mélancolie sous-jacente propre aux personnages dépassés par leur époque.
Galaxy Quest remporte le prix Hugo du meilleur film ou de la meilleure présentation dramatique en 2000.
Il a retrouvé Bruce Willis et Helen Mirren sur RED 2, suite du film original réalisé par Robert Schwentke. Tim Allen et Sigourney Weaver restent associés à son plus grand succès critique, Galaxy Quest.
Le décalage entre la fiction et la réalité, en particulier pour des personnages rattrapés par leur propre légende, traverse une large partie de son œuvre. La reconversion tardive de personnages vieillissants dans un monde qui a changé constitue également un motif récurrent, notamment dans RED 2.