Sidste omgang (1993) (Son Tur) ile Danimarka Ulusal Film Okulu'ndan mezun oldu. Erken bir eleştirel başarı tadı aldı. Münih'teki Uluslararası Öğrenci Film Festivali'nde Jüri ve Yapımcı Ödüllerini aldı ve Tel Aviv Film Festivali'nde birincilik ödülü kazandı. En sevilenkısa kurgu filmi Drengen der gik baglæns (1995), erkek kardeşi ile ilgili popüler başarısının ardından - erkek kardeşinin ölümünden sonra - geriye doğru yürüyerek geriye döndüğünü keşfedebildi. Bu şiirsel kısa filmi, pervasız ve hızlı tempolu gerilim filmi De største helte (1996) izledi . 

Vinterberg, dogme95'in kurucuları arasında yer alıyor; film yapımında risk unsurunu yeniden ortaya koymaya adanmış bir kurallar dizisi. Festen (1998) sadece ilk Dogme95 projesi değildi, aynı zamanda ilk uluslararası başarısıydı. Bu film ile "daha önce hiç yapmadığım bir kötülük ve küfür tabakasına nüfuz etti" (Weekend Avisen için Bo Green Jensen'in röportajına göre). Hikaye, 60'ıncı yaş gününü kutlayan Aile patriği Helge Klingenfeldt Hansen etrafında dönüyor. Bir konuşmada en büyük oğul, sadece babanın en karanlık sırrını ortaya çıkarmak için, onurlandırdığı söylenen babasına hitap eder. Diğer uluslararası ödüller arasında Vinterberg, Cannes Uluslararası Film Festivali'nin Prix du Jürisini aldı. 

“Her Şey Aşk Hakkında” (2003) adlı özelliği dogme95 projesinden bir ayrılma. Evliliği dağılmış olan John ( Joaquin Phoenix ) ve Elena'nın ( Claire Danes ) öyküsüdür.Vinterberg, dünyanın kaosuyla karakterlerin içindeki kaos arasında bir paralellik yaratmaya çalışırken, sıkıntılı ilişkileri çevrelerine de yansıyor. 

Ülkesinde, Thomas Vinterberg yine de İngilizceye bağlı kalıyor. Lars von Trier'in yazdığı Sevgili Wendy (2005), Amerika'nın silah takıntısına karşı sert bir saldırıdır. 2007 yılında, Vinterberg konusu olan (bir şarkıcı geride bıraktığı şehre eve gelir) şartlara uygun olan En mand kommer hjem (2007) ile Danimarka'ya geri döndü. Vinterberg, sonraki iki eseri olan Submarino (2010), iç karartıcı günlük hayatlarıyla başa çıkmaya çalışan iki kardeşin kasvetli hikayesi ve çıldırmış bir kalabalığa avlanan bir adamın şok edici hikayesi Jagten(2012) ile sert bir şekilde grev yapıyor . Thomas Vinterberg'in bir sonraki projesinin Thomas Hardy'nin 'Çılgın Kalabalıktan Uzak (2014)' yeni bir uyarlaması olması hiç kimseyi şaşırtmayacaktır.