پناهی کارش را در سینما به عنوان دستیار کارگردان فیلم‌های عباس کیارستمی آغاز کرد. بسیاری از فیلم‌های او تصویری انتقادی از مشکلات جامعهٔ ایرانی ارائه می‌دهند که این امر سبب اعمال محدودیت‌هایی برای نمایش آثارش شده‌است.
جعفر پناهی در جشنوارهٔ کن ۲۰۱۸ با فیلم سه‌رخ جایزهٔ بهترین فیلمنامه را دریافت کرد. آخرین فیلم جعفر پناهی با نام تاکسی برندهٔ جایزهٔ خرس طلایی جشنوارهٔ فیلم برلین شد؛ خواهرزاده‌اش این جایزه را از طرف وی دریافت کرد. او در سال ۲۰۰۰ میلادی، با فیلم دایره برندهٔ جایزهٔ شیر طلایی جشنوارهٔ فیلم ونیز و در ۲۰۰۶ میلادی، برندهٔ خرس نقره‌ای جشنوارهٔ بین‌المللی فیلم برلین برای فیلم آفساید شد.
فیلم مستند «این فیلم نیست» ساختهٔ پناهی در دسامبر سال ۲۰۱۱، جایزهٔ اول بخش آسیا-آفریقای هشتمین دورهٔ جشنوارهٔ بین‌المللی فیلم دبی را دریافت کرد.
پناهی با بادکنک سفید درخشید و در جشنوارهٔ کن حضور یافت و موفق به دریافت جایزهٔ دوربین زرین این دوره از جشنوارهٔ کن شد.
در آبان ماه سال ۱۳۹۱ اعلام شد جایزهٔ آزادی افکار ساخاروف از طرف پارلمان اروپا به جعفر پناهی و نسرین ستوده اهدا شد. اعضای هیئت پارلمانی اروپا نیز تصمیم گرفتند طی سفر از پیش برنامه‌ریزی‌شده‌شان به تهران، ضمن دیدار با ستوده و پناهی، دعوتنامهٔ رسمی پارلمان اروپا از آن‌ها در ارتباط با دریافت جایزهٔ ساخاروف را به‌دست آن‌ها برسانند. اما سفر هیئت اروپایی مذکور به‌دلیل عدم پذیرش شرط آن‌ها مبنی بر دیدار با نامبردگان به ایران لغو شد.
روز شنبه ۲۹ بهمن ۹۱ (شانزدهم فوریهٔ ۲۰۱۳)، هیئت داوران جشنوارهٔ فیلم برلین، جایزهٔ خرس نقره‌ای بهترین فیلمنامه را به جعفر پناهی به خاطر نوشتن فیلمنامهٔ پرده اهدا کرد. کامبوزیا پرتوی که این فیلم ساختهٔ مشترک او و جعفر پناهی است برای دریافت جایزه به روی سن رفت.
در سال ۲۰۱۴ فیلمنامهٔ گُل پناهی جایزهٔ ۲۵ هزار دلاری هشتمین دورهٔ جشنوارهٔ فیلم آسیا پاسیفیک را که به عنوان کمک‌هزینه برای ساخت فیلم اهدا می‌شود، در کنار 2 فیلم دیگر از بنگلادش، دانمارک از آن خود کرد.[۲۱]
پناهی در ۱۴ فوریهٔ ۲۰۱۵ به خاطر فیلم تاکسی برندهٔ خرس طلایی جشنوارهٔ بین‌المللی فیلم برلین شد.
فیلم «سه‌رخ» جعفر پناهی پس از نامزدی در بخش رقابت اصلی برای نخل طلای جشنوارهٔ فیلم کن سال ۲۰۱۸ برندهٔ جایزهٔ بهترین فیلمنامهٔ این جشنواره شد. بدین ترتیب، پس از اصغر فرهادی وی دومین فیلمساز ایرانی‌ای شد که برندهٔ این عنوان می‌شود.
در ۱۴ آذر ۱۳۹۱، این فیلم نیست به عنوان یکی از ۱۵ نامزد اولیه برای دریافت جایزهٔ اسکار بهترین فیلم مستند انتخاب شد.
