Nació en Guadalajara, el 9 de octubre de 1964. El cineasta fanático de los monstruos y el terror creció en un ambiente católico, mayormente fomentado por su abuela, quién, al no entender los gustos macabros de su nieto, intentó exorcizarlo en dos ocasiones.
Es hijo de Federico del Toro y Guadalupe Gómez y, a los 8 años de edad, empezó a experimentar por curiosidad con la Cámara Súper 8 de su papá.
En la siguiente imagen aparece con su primer disfraz de vampiro junto a su hermana.
Estudió en el Centro de Investigación y Estudios Cinematográficos de la Universidad de Guadalajara y durante 10 años se especializó en diseño de maquillaje, hasta que formó su propia compañía productora llamada Necropia.
Sus primeros cortos fueron Doña Lupe, en 1985 y Geometría en 1987, hasta que a los 21 años se convirtió en productor de su primer filme Doña Herlinda y su hijo; además, fue cofundador del Festival Internacional de Cine de Guadalajara y creó la compañía Tequila Gang.
Después, participó en programas como Hora Marcada y, en 1993, lanzó su primer largometraje Cronos, siempre marcando un estilo siniestro, monstruoso, con toques de fantasía y magia.
En 1997, lanzó Mimic, cinta en la que se desarrolló también como coescritor. De allí seguiría El Espinazo del Diablo, cinta hispano-mexicana.
Su talento empezó a reconocerse fuera del país, con películas como Blade 2, protagonizada por Wesley Snipes, pero el primer momento cumbre en su carrera lo alcanzó con El Laberinto del Fauno, en 2007.
Esta película protagonizada por Maribel Verdú ganó el premio a Mejor Película en lengua no inglesa en los premios Bafta y además obtuvo tres premios Óscar por Mejor Maquillaje y Peinado, Mejor Diseño de Producción y Mejor Fotografía.
Luego, en 2009, publicó Nocturna, primer volumen de Trilogía de la Oscuridad, escrita en conjunto con Chuck Hogan.
También ha explorado géneros más de acción como en Hellboy y Pacific Rim.
En 2015 participó como jurado en la sección principal del Festival de Cine de Cannes y dos años después ganó el León de Oro en el Festival de Venecia con La Forma del Agua.
Dicho largometraje fue galardonado con premios en los Globos de Oro y, en marzo de 2018, lo convirtió en acreedor a dos premios Óscar como Mejor Director y Mejor Película.
Otros de sus proyectos son la versión Stop Motion de Pinocho para Netflix y el videojuego Insane.
Aunque no publica fotos o contenido en Instagram, cuenta con 414k seguidores.
En su cuenta de Twitter sí se mantiene muy activo e interactúa con sus seguidores; por medio de dicha ventana ha dado apoyo a brillantes jóvenes estudiantes, participa en causas sociales, da opiniones sobre cine y, de cierta manera, marca la agenda a medios de espectáculos con tan solo un tweet.
Sobre su vida personal, resalta que en 2017 se divorció de su esposa Lorena Newton, con quien tiene dos hijas Mariana y Marisa, y un año después falleció su papá a los 90 años.