Après avoir étudié le théâtre à l'université, Uli Edel intègre la Munich Film School aux côtés de Bernd Eichinger. Il obtient son diplome et travaille en tant qu'assistant réalisateur de Douglas Sirk sur deux téléfilms. En 1981, il retrouve son ami Eichinger qui produit son premier film Moi, Christiane F. ..13 ans, droguée et prostituée, film choc qui s'avère un succès critique et public inattendu. Le couple se retrouve huit ans plus tard pour le très controversé Dernière Sortie pour Brooklyn, adapté du best-seller d'Hubert Selby Jr.. Le film est un nouveau succès critique et confirme la bonne réputation du cinéaste, malgré un accueil mitigé du public. Ses films suivants son des échecs, tant publics que critiques, le plus grand étant Body avec Madonna en 1993, qui obtient six nominations aux Razzie Awards. A l'inverse, il réalise plusieurs épisodes de la série à succès Oz. En 2008, il redore son blason d'une bien belle manière en réalisant La Bande à Baader, une fiction centrée sur le groupe terroriste allemand.