Il est diplômé de l'université du Bosphore en ingénierie électrique et a ensuite poursuivi des études de cinéma à l'université Mimar Sinan.
Son film Uzak (Lointain en français) a obtenu le Grand Prix du jury et un double Prix d'interprétation masculine au Festival de Cannes 2003. Les Trois Singes lui a ensuite valu le Prix de la mise en scène en 2008 et Once Upon a Time in Anatolia lui a apporté un nouveau Grand Prix cannois en 2011. Ceylan est souvent considéré comme la figure de proue du cinéma turc : Les Cahiers du cinéma le présentent comme le réalisateur le plus représentatif et le plus connu de son pays.
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