Sanjay Leela Bhansali fait ses premiers pas dans l'industrie cinématographique en 1989. Il est alors chargé de concevoir les parties musicales du film Parinda (The Pigeon). En 1993, il retrouve la même fonction plus celle de scénariste pour 1942 : A love story. Fort de ces deux premières expériences, il réalise son premier film en 1996, Khamoshi : The musical, qui relate la vie d'une chanteuse dont les parents sont sourds et muets et qui désire ardemment leur faire partager sa passion. L'histoire développée dans Khamoshi : The musical est trop éloignée des thèmes standards des films de Bollywood pour parvenir à attirer un large public.
En 1997, Sanjay Leela Bhansali participe à l'élaboration de Kareeb avant d'entamer l'année suivante la réalisation de Hum Dil De Chuke Sanam, l'histoire d'une jeune femme contrainte d'abandonner l'homme qu'elle aime pour un épouser un autre, choisi par sa famille. Récompensé par cinq Filmfare Awards, Hum Dil De Chuke Sanam est une grande réussite qui permet à son auteur de se lancer dans un projet ambitieux, une nouvelle adaptation du roman de Saratchandra Chattopadhayay,
Devdas. Le casting comprend le déjà très populaire
Shahrukh Khan,
Aishwarya Rai (qui remplace
Kareena Kapoor à qui Bhansali avait dans un premier temps promis le rôle) et Madhuri Dixit, choisie pour sa parfaite maîtrise des danses classiques. Dès sa sortie, le succès de Devdas est immense et dépasse rapidement les frontières de l'Inde. Le film est présenté lors du festival de Cannes en présence du réalisateur et des principaux acteurs, et est nommé pour les Oscars.
Sanjay Leela Bhansali se lance ensuite dans la préparation de Bajirao Mastani, un film basé sur une histoire vraie, la liaison entre Peshwa Bajirao et Mastani, une danseuse à la beauté légendaire. Le projet est mis de côté quand
Amitabh Bachchan, désireux de tourner avec Bhansali après avoir vu Devdas, parvient à se rendre disponible. Le réalisateur offre à l'acteur un rôle poignant dans Black, un film inspiré par la vie d'Helen Keller, dans lequel apparaît également
Rani Mukherjee. Black est totalement atypique si on le compare aux films standardisés produits par Bollywood. C'est néanmoins un grand succès unanimement salué par le public et par les critiques.
Fin 2005, Sanjay Leela Bhansali peut à nouveau se consacrer à Bajirao Mastani. Après avoir successivement pensé à
Aishwarya Rai puis à
Kareena Kapoor, il confie le rôle de Mastani à une débutante, Shivani Kapoor et celui de Bajirao à
Salman Khan, déjà présent dans les deux premiers films du réalisateur. Le projet est cependant ajourné au profit de Saawariya, un film inspiré du roman Les nuits blanches de Fiodor Dostoïevski.
Ranbir Kapoor, fils de Rishi Kapoor et Sonam Kapoor, fille d'
Anil Kapoor, y font leurs débuts.
En 2010, sort Guzaarish, avec
Hrithik Roshan et
Aishwarya Rai, qui traite de la question de l'euthanasie au travers de la vie d'un magicien devenu paraplégique.