1989年，王光利从上海华东师范大学教育系毕业后分配至中国青年政治学院任教。1997年，执导个人第一部电影《处女作》，该片先后参加温哥华、鹿特丹、新加坡、福冈等20多个国际电影节。1999年，编写的电影剧本《代表作》获得荷兰哈巴特巴尔斯基金。
2000年，与上海电影制片场合作执导纪实电影《
横竖横》，影片取材于真人真事，由当事人演绎，该片参加鹿特丹国际电影节并被荷兰电影博物馆收藏；10月，应美国CBN邀请拍摄纪录片《祭天大典》。
2005年9月，王光利作为国际访问学者访问美国。2006年4月20日，由其自编自导的战争电影《
血战到底》上映；同年，与
麦子善联合执导动作电影《
卧虎》，他凭借该片获得香港电影家协会最佳编剧奖。
2007年，自编自导由
梁咏琪、
夏雨、曾志伟等联袂主演的爱情喜剧电影《棒子老虎鸡》。2008年，执导由
张靓颖主演的公益短片《太阳出来喜洋洋》；同年，执导剧情电影《儿子》。
2011年，执导3D真人电影《胡桃夹子》，该片根据同名童话故事改编。2013年，执导由
任达华、
徐若瑄、
颖儿联合主演的悬疑电影《
制服》。
2015年，执导由
廖健、
那威搭档主演的犯罪喜剧电影《
以为是老大》，该片根据廖无墨的同名小说改编。2016年，由其执导的科幻爱情电影《
我的极品女神》上映。
2017年5月13日，由其担任制作人的亲情电影《
宝贝，再爱我一次》上映，该片由
刘学见执导。2019年10月22日，执导的都市情感剧《他其实没有那么爱你》在上海举行媒体见面会。
2024年6月，担任电视剧《
慈悲殿》总制片人。8月23日，执导的电影《金腰带》上映。
在电影创作这条路上，王光利是循着和王小帅等人截然不同的轨迹走来的。他的电影在演员使用方面总是很热闹，有时候全部是非职业演员，有时候又全部使用职业演员，中间也经常夹杂着朋友们的客串演出。虽然早期的《处女作》中表演有着生涩的“业余”痕迹，《血战到底》中国内地与香港，台湾演员的表演又因为种种为着商业的策略失误而缺乏生活质感，但《横竖横》中的非职业演员却很自然协调。这种独特性，是王光利的自信与得意之处。《处女作》和《横竖横》都在故事的结尾部分平添了戏外现实空间的花絮、谈话，这无疑有助于加强影片的张力，但有时也体现了作者对叙事的一种保守或不自信（《电影艺术》评）。