Après avoir fini des études de cinéma à New York University, Barry Sonnenfeld débute sa carrière comme directeur de la photographie. Il collabore au documentaire In our water qui est nommé aux Oscars 1982. Deux ans plus tard, il travaille sur du premier film de Joel Coen et Ethan Coen, Sang pour sang. Les trois hommes poursuivent leur collaboration jusqu'à la fin des années 1980. Il participe en parallèle à d'autres longs métrages dont la comédie de Rob Reiner, Quand Harry rencontre Sally.En 1991, Barry Sonnenfeld fait le grand saut en réalisant son premier film, La Famille Addams. C'est un succès, qui appelle une suite, réalisée deux ans plus tard. L'étape suivante est le passage à la production. Il commence par ses propres films avant de financer ceux des autres. La suite de sa carrière confirme son attachement à la comédie. L'énorme succès public de MIB Men in Black en 1997 lui donne accès à des projets de plus en plus importants. En 2002, il sort deux nouveaux films Men in black 2 et Big trouble.