Atom Egoyan nacque al Cairo (il nome "Atom" è in omaggio al primo reattore nucleare in Egitto) da una coppia di artisti armeni che si trasferì in Canada 3 anni dopo la sua nascita. Dopo aver studiato all'università di Toronto, Egoyan s'interessò al teatro, in particolare alle opere di Samuel Beckett e Harold Pinter. Proprio la sua adesione a quell'ambiente gli consentì di conoscere l'attrice Arsinée Khanjian, che diverrà sua moglie.
Esordì al cinema nel 1977 con Lust of a Eunuch, interpretato da Ed Begley Jr. e, dopo alcuni cortometraggi, si fece notare per il suo secondo lavoro al cinema, Next of Kin (1984), interpretato dalla moglie Arsinée. Il successo arrivò 3 anni dopo con Black Comedy, vincitore dell'Interfilm Award al Festival di Berlino e del Premio della Giuria Ecumenica a Locarno. Il film segnò l'inizio della collaborazione di Egoyan con gli attori David Hemblen, Elias Koteas e Gabrielle Rose, volti ricorrenti nella sua filmografia. In questo periodo si trasferì negli Stati Uniti per dirigere alcuni episodi delle serie televisive Ai confini della realtà, Venerdì 13 e Alfred Hitchcock presenta, ma tornò presto al cinema con titoli minori quali Il perito (1991) e Calendar (1993).
Fa eccezione il successivo Exotica (1994) che attirò l'attenzione di critica e pubblico vincendo il premio FIPRESCI e il Premio della Giuria al Festival di Cannes. Fino a questo momento nei suoi titoli si erano riscontrati temi ricorrenti, come l'identità familiare e l'utilizzo della tecnologia come strumento della memoria. Tre anni dopo realizzò quello che da molti è considerato il suo capolavoro, Il dolce domani. Il film, interpretato da Ian Holm e Sarah Polley, si guadagnò due nomine agli Oscar (regia e sceneggiatura) e vinse il Premio della Giuria ed il Premio della Giuria Ecumenica a Cannes. Nel 1999 diresse Il viaggio di Felicia e tre anni più tardi Ararat, nel quale raccontò alcuni episodi del genocidio armeno.
I suoi ultimi lavori, False verità e Chloe - Tra seduzione e inganno (quest'ultimo remake di Nathalie di Annie Fontaine), rappresentano un compromesso con le regole dell'ambiente hollywoodiano nel quale sono realizzati, nonostante siano ancora riscontrabili tracce del suo cinema. Alcuni accostano Atom Egoyan a Hitchcock, Dreyer e Fellini per le tematiche analoghe.
1998 Candidatura Miglior regia per Il dolce domani
1998 Candidatura Miglior sceneggiatura non originale per Il dolce domani
2008 Premio Prize of the Ecumenical Jury per Adoration
1997 Premio Grand Prix per Il dolce domani
1997 Premio Premio della critica internazionale - F.I.P.R.E.S.C.I. per Il dolce domani
2015 Premio Premio Giovani Giurati del Vittorio Veneto Film Festival per Remember
2015 Regia
2013 Regia
2009 Regia
2003 Produzione
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