En cintas como Los cuatro jinetes del Apocalipsis puso de manifiesto un carácter experimental de matices oníricos y barrocos, muy de acuerdo con la visión cinematográfica contemporáneamente desarrollada en Italia. En Nueva Yor fue director artístico del Paramount Theatre y del Radio City Music Hall.
Nació en Chicago, en una familia de artistas; sus padres poseían una compañía de cómicos ambulantes , en la que desde la niñez tuvo ocasión de conocer los requerimientos del arte escénico. En la juventud estudió decoración y trabajó como fotógrafo en un estudio de Chicago.
Habiendo sobresalido como figurinista, recibió el encargo de diseñar el vestuario de la "condesa Du Barry" para la famosa cinta protagonizada por la actriz y cantante Grace Moore. En 1940, el productor Arthur Freed, de la Metro Goldwyn Mayer, lo invitó a establecerse definitivamente en Hollywood , donde en poco tiempo logró consolidar su renombre en la incipiente industria y, entre 1942 y 1962, dirigió 29 películas . Una cabaña en el cielo, Las Follies de Ziegfeld, Encuéntrame en San Luis, El pirata, Melodías de Broadway, Brigadoon son algunos de los títulos de las cintas que cimentaron su reputación.
En 1945 dirigió a Judy Garland en el drama El reloj y ese mismo año se casó con ella. Tuvieron una hija, Liza Minnelli , que, heredera de las condiciones artísticas de sus padres y dueña de una extraordinaria personalidad histriónica, también ha alcanzado celebridad en eledio cinematográfico.
Dirigiendo en 1950 El padre de la novia , inauguró Minnelli un ciclo de comedias que culminó en 1964 con El noviazgo del padre de Eddie , considerada por los cineastas como la más perfecta. Cautivos del mal y Dos semanas en otra ciudad, son asimismo los extremos de una serie de dramas desesperados y ásperos de profunda penetración psicológica. Otras de sus películas inolvidables son El hombre del pelo rojo, Extraño en el paraíso, Té y simpatía, Como un torrente, Con él llegó el escándalo y A Matter of Time ; con esta última lanzó al estrellato a su hija Liza.
Falleció en Los Angeles, California. Había publicado sus memorias Lo recuerdo bien en 1974.