Né le 12 avril 1947 à Munich, Uli Edel débute sa carrière au sein du Nouveau Cinéma allemand des années 1970, aux côtés de figures comme Rainer Werner Fassbinder. Il connaît une reconnaissance internationale avec Moi, Christiane F., 13 ans, droguée, prostituée en 1981, portrait cru de la toxicomanie adolescente berlinoise qui devient un film culte à travers l'Europe. Il part ensuite à Hollywood réaliser La Dernière Sortie pour Brooklyn en 1989, adaptation du roman controversé d'Hubert Selby Jr., puis Body of Evidence en 1993, thriller érotique porté par Madonna. Il revient au cinéma allemand avec La Bande à Baader en 2008, reconstitution du groupe terroriste RAF des années 1970, qui lui vaut une nomination à l'Oscar du meilleur film en langue étrangère. Il continue de partager sa carrière entre l'Allemagne et les États-Unis, alternant cinéma et télévision.
Edel revendique l'influence du Nouveau Cinéma allemand et de Rainer Werner Fassbinder pour son goût du réalisme social cru et sans concession. Il cite également l'influence de la littérature américaine controversée, notamment Hubert Selby Jr., pour son adaptation de La Dernière Sortie pour Brooklyn. Son attachement à l'histoire politique allemande récente nourrit directement La Bande à Baader, qu'il aborde avec un grand souci de reconstitution historique.
Sa mise en scène privilégie un réalisme cru et sans concession, en particulier dans son traitement de la toxicomanie et de la violence sociale, comme en témoigne Moi, Christiane F.. Il porte une attention particulière à la reconstitution historique précise, notamment pour La Bande à Baader, dont il restitue la tension politique de l'Allemagne des années 1970 avec un grand souci de fidélité. Sa direction d'acteurs privilégie l'intensité dramatique brute, refusant tout édulcorant face à des sujets difficiles.
La Bande à Baader a été nommé à l'Oscar du meilleur film en langue étrangère en 2009, l'une des plus importantes reconnaissances internationales de la carrière d'Uli Edel. Moi, Christiane F. avait auparavant acquis un statut culte en Europe, bien que n'ayant pas été récompensé par les grandes cérémonies de son époque.
Il a travaillé avec Madonna sur Body of Evidence, collaboration hollywoodienne marquante de sa carrière. Il collabore également de façon récurrente avec des producteurs allemands spécialisés dans la reconstitution historique et le cinéma engagé.
La toxicomanie et la marginalité adolescente, traitées avec un réalisme cru et sans concession, constituent le cœur de Moi, Christiane F., son film le plus emblématique. La violence politique et le terrorisme, abordés frontalement dans La Bande à Baader, traversent également son cinéma le plus récent. La transgression sociale et sexuelle, notamment dans ses films américains, revient enfin de façon constante dans sa filmographie.