麦兆辉1965年出生在一个警察家庭，父亲和哥哥都是警察，小时候就在爸爸床头的抽屉里看到过枪。5岁那年，他晚上睡觉的时候听到隔壁宿舍楼里响起枪声，后来才知道是一位警察叔叔开枪自杀了。这些经历使得他脑子里存在了很多的警察故事。1990年从香港演艺学院演员系毕业的麦兆辉，被庄文强笑称是“偶像演员”。早年他经常在香港教育台里露面。

1991年，麦兆辉开始为一些低成本电影担任副导演，并早已写好了《无间道》的剧本，但多次尝试都没人愿意拍。

1995年，参演杜琪峰执导，刘青云、李若彤主演的刑侦电影《无味神探》，正式进入演艺圈。

1998年，独立执导由张达明，谢君豪，周海媚主演的恐怖惊悚片《追凶二十年》；同年，执导雷颂德、蒙嘉慧、尹子维主演的悬疑片《周末狂热》。1999年，编剧及导演了由吴镇宇、陈晓东、李灿森梁咏琪主演的剧情片《爱与诚》。

2000年5月27日，参演由罗志良执导，张国荣、方中信主演的枪战片《枪王》；同年，执导由欧倩怡、陈冠希、任达华等主演的爱情片《愿望树》，该片于2001年情人节前夕在香港首映。2001年12月6日，执导由庄文强编剧，林峯、李彩桦主演的时装电影《别恋》。

2002年，《无间道》的剧本得到了寰亚电影青睐，麦兆辉与刘伟强首次合作，并邀请刘德华、梁朝伟、黄秋生等演员拍摄该片。该片于2003至2008年间获得了香港电影金像奖最佳导演、最佳编剧，台湾电影金马奖最佳导演、最佳影片等多个奖项，麦兆辉也因此片受到了肯定；同年3月8日，参演由马伟豪执导的爱情喜剧电影《新扎师妹》。

2003年，再度与刘伟强合作拍摄《无间道》系列电影的第二部《无间道Ⅱ》，该片由吴镇宇、刘嘉玲主演，庄文强、麦兆辉编剧，麦兆辉也凭借该片获得第23届香港电影金像奖和第24届华语电影传媒大奖最佳导演和最佳编剧的提名。同年12月12日，编剧并执导的《无间道》系列最后一部作品《无间道3：终极无间》，麦兆辉凭借该片获得第23届香港电影金像奖最佳编剧的提名。

2005年，与庄文强联合执导由同名动漫改编，周杰伦、铃木杏主演的动作电影《头文字D》；同年11月，执导的由陈小春、方中信等主演动作电影《贼狼》在香港首映；12月29日，与庄文强共同执导，由黎明、叶璇等主演的温情喜剧电影《情义我心知》。

2006年，与刘伟强共同执导，由梁朝伟、金城武、徐静蕾、舒淇等主演的惊悚犯罪题材电影《伤城》。2007年，参演由陈庆嘉执导，蔡卓妍、詹瑞文等主演的喜剧电影《戏王之王》，在剧中饰演麦导演一角。

2008年，编剧并导演由郑秀文、陈奕迅、张国立等主演的香港警匪片《大搜查》。2009年，编剧、导演及主演了警匪片《窃听风云》，并于2010年获得第29届香港电影金像奖最佳导演、最佳编剧的提名，第10届华语电影传媒大奖最佳编剧的奖项。

2011年，与庄文强联合执导历史传记电影《关云长》，麦兆辉凭借该片获得第三届澳门国际电影节金莲花奖最佳导演的荣誉称号；同年8月18日，执导《窃听风云2》，麦兆辉凭借该片获得第31届香港电影金像奖最佳导演和最佳编剧的提名。

2012年，编剧并执导由梁朝伟、周迅、王学兵等主演的剧情片《听风者》，并凭借该片获得第32届香港电影金像奖最佳编剧的提名。

2014年5月29日，执导的系列犯罪题材电影《窃听风云3》，该片上映首周末累计票房1.51亿元，并于2015年4月凭借该片获得第34届香港电影金像奖最佳编剧奖。

2017年4月1日，与潘耀明联合执导的动作电影《非凡任务》全国上映。

担任职务

香港电影金像奖

• 2015第34届香港电影金像奖最佳导演奖窃听风云3（获奖）
• 2015第34届香港电影金像奖最佳编剧奖窃听风云3（提名）
• 2013第32届香港电影金像奖最佳编剧奖听风者（提名）
• 2012第31届香港电影金像奖最佳导演奖窃听风云2（提名）
• 2012第31届香港电影金像奖最佳编剧奖窃听风云2（提名）
• 2010第29届香港电影金像奖最佳导演奖窃听风云（提名）
• 2010第29届香港电影金像奖最佳编剧奖窃听风云（提名）
• 2007第26届香港电影金像奖最佳编剧奖伤城（提名）
• 2006第25届香港电影金像奖最佳导演奖头文字D（提名）
• 2004第23届香港电影金像奖最佳编剧奖无间道Ⅲ终极无间（提名）
• 2004第23届香港电影金像奖最佳编剧奖无间道Ⅱ（提名）
• 2004第23届香港电影金像奖最佳导演奖无间道Ⅱ（提名）
• 2003第22届香港电影金像奖最佳导演奖无间道（获奖）
• 2003第22届香港电影金像奖最佳编剧奖无间道（获奖）

台湾电影金马奖

• 2003第40届最佳影片奖无间道（获奖）
• 2003第40届最佳导演奖无间道（获奖）
• 2003第40届最佳原创剧本奖无间道（提名）

亚洲电影大奖

• 2012第6届最佳编剧奖窃听风云2（提名）

华语电影传媒大奖

• 2010第10届最佳编剧奖窃听风云（获奖）
• 2010第10届最佳电影奖窃听风云（提名）
• 2010第10届最佳导演奖窃听风云（提名）
• 2004第4届最佳编剧奖无间道Ⅱ（提名）
• 2004第4届最佳导演奖无间道Ⅱ（提名）
• 2003第3届最佳电影奖无间道（提名）

澳门国际电影节

• 2011第3届最佳故事片大奖关云长（获奖）
• 2011第3届最佳导演奖关云长（获奖）
• 2011第3届最佳编剧奖关云长（提名）

香港电影编剧家协会

• 2011推荐剧本奖窃听风云2（获奖）
• 2009推荐剧本奖窃听风云（获奖）
• 2003推荐剧本奖无间道Ⅱ（获奖）
• 2002推荐剧本奖无间道（获奖）

麦兆辉为人很踏实，他会老实厚道地面对各种问题。有时候你会觉得他更像一个CEO，没有花哨的架子，看上去很诚恳。他可以从容地将大话题小而化之，历史和环境使他越来越要符合时下的要求。

在《无间道》以前，麦兆辉是在片场摸爬滚打多年的非著名导演，对于执导香港警匪片，他处于“远观”状态。在片场麦兆辉注重现场执行，剧本方面他并不会提太多意见，但在拍摄方面会非常严谨认真。