2005年，执导个人第一部长片《日本曝光》，该片是他在大阪艺术大学修习数年后的毕业作品，从而开启了他的导演生涯。
2007年，石井裕也凭借影片《日本曝光》在日本挖掘影坛新人的盛事匹亚电影节上夺魁，获了最佳音乐奖。除此之外，影片陆续出展日本国内各地的电影节、艺术节，并出品加拿大温哥华电影节等海外活动。同年，石井裕也执导了小成本作品《叛逆次郎的爱情》，接着又获得大阪市的资助推出了爱情片《火花女郎》。此外，还在大阪艺术大学制作毕业电影《怪咖一家》，获得香港·亚洲电影节上的最佳新人导演奖。
2008年，石井裕也获得首届“纪念杨德昌”亚洲新秀大奖。
2009年，执导第5部导演作《与你同行》，石井裕也创作剧本用了1周时间，拍摄用了12天完成，该片入围了在荷兰举办的第39届鹿特丹国际电影节光谱单元。
2010年，拍摄首部商业片《从河底问好》，该片在上映之前应邀参展柏林电影节的青年论坛单元。同年，拍摄由满岛光、远藤雅主演的剧情片《蚬贝小小姐》 。
2011年，执导由中村苍、仲里依纱、石桥凌联手主演的剧情片《肚子怎么了》。
2013年，执导由松田龙平、宫崎葵、小田切让联袂主演的剧情片《编舟记》，获得第37届日本电影学院奖最佳导演，该片讲的是几个编辑耗时十余年编撰万用辞典《大渡海》的故事。
2014年5月，执导由妻夫木聪、池松壮亮合作主演的剧情片《我们的家族》。12月，执导由妻夫木聪、龟梨和也、宫崎葵联袂主演以二战前夕为背景的励志片《温哥华的朝日》，该片获得第33届温哥华国际电影节观众选择奖。
2018年，凭借影片《夜空总有最大密度的蓝色》获得第91届日本电影旬报奖最佳编剧奖。3月，凭借《夜空总有最大密度的蓝色》获得第12届亚洲电影大奖最佳导演。
