Né à Detroit, Etats-Unis, le 6 janvier 1969. Formé au storyboard au sein des studios d'animation Nelvana (Les Bisounours, Franklin, Sakura, Rolie Polie Olie... et Tintin et Babar, sur lesquels il a travaillé), puis dans une école de cinéma canadienne, Vincenzo Natali fut très remarqué avec son premier long-métrage, Cube, réalisé en 1997.
Tourné avec un budget dérisoire sur une idée à la fois simple et très accrocheuse - un groupe d'individus sans liens apparents est enfermé dans un labyrinthe en forme de cube : par qui ? pourquoi ? comment sortir ? - Cube cartonne en festivals (Sundance, Toronto, Gerardmer) et fait une belle carrière internationale.
5 ans s'écoulent avant un deuxième long, Cypher (thriller high tech), pendant lesquels il revient au storyboard ou réalise des épisodes de séries télé.
Après la réalisation d'un segment du film collectif Paris Je t'aime (Quartier de la madeleine, 2005), Nothing est son 3ème film a parvenir dans l'hexagone en 2007 (réalisé en 2003).
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