1942年4月4日,王童出生于安徽省太和县,很小的时候跟随家人迁居苏州。5岁的时候外婆带着王童看了他人生的第一部电影《一江春水向东流》,给他留下了深刻的印象。在王童6岁半的时候,他随家人从上海黄浦江畔坐船去了台湾。王童开始做电影是为了讨生活,从台湾艺术专科学校美术系毕业以后,他碰上一个机会,是香港邵氏公司到台湾拍戏需要一个美工,叫他画背景,王童画得很好,而且发现做美工所拿的酬劳要比做老师多,于是在1963年进入电影公司当美工师。
王童在1963年进入电影公司后,王童从实习生,背景绘画,美工助理做起,后升任美术设计,先后参与了30余部影片的美术工作。1971年,王童赴夏威夷大学戏剧系舞台设计组学习。1974年7月19日,王童担任美术设计的战争电影《英烈千秋》上映。1976年,在由白景瑞执导的爱情电影《枫叶情》中担任美术设计,由此获得了第13届台湾电影金马奖最佳彩色影片美术设计奖。1977年7月26日,担任美术设计的爱情电影《烟水寒》上映,王童凭借该片获得了第15届台湾电影金马奖最佳美术设计提名。1981年,王童执导了由谭咏麟,胡冠珍领衔主演的剧情片《假如我是真的》,该片是王童的导演处女作,在第18届台湾电影金马奖上获得了最佳剧情片奖,王童则凭借该片获得了最佳美术设计提名。1982年,拍摄了爱情电影《苦恋》,该片由慕思成,胡冠珍,徐中菲联袂主演,获得了第19届台湾电影金马奖最佳剧情片提名。1983年,执导了由陆小芬,苏明明,马如风等主演的剧情片《看海的日子》,该片获得了第20届台湾电影金马奖最佳剧情片提名。1984年,执导了由马如风和张盈真领衔主演的古装片《策马入林》,该片获得了第22届台湾电影金马奖最佳剧情片提名,王童则获得了最佳美术设计奖和最佳服装设计奖。1985年,王童拍摄了由于光中,张纯芳联袂出演的喜剧电影《阳春老爸》。1987年,执导了由张柏舟,张纯芳,杨贵媚等共同主演的剧情片《稻草人》,影片获得了第24届台湾电影金马奖最佳剧情片奖,王童则获得了最佳导演奖。1989年,执导了由钮承泽,张世领衔主演的剧情片《香蕉天堂》,影片获得了第26届台湾电影金马奖最佳剧情片提名,王童则获得了最佳服装设计提名。1990年,王童出任第27届台湾电影金马奖评委会委员。1992年,执导了由澎恰恰,杨贵媚,黄品源等共同主演的剧情片《无言的山丘》,该片与《稻草人》和《香蕉天堂》构成了台湾近代史三部曲。该片获得了第29届台湾电影金马奖最佳剧情片奖,王童则获得了最佳导演奖。1994年,受邀担任了第31届台湾电影金马奖评委会委员。1996年,编导了由陶述,石隽,张世等联袂主演的剧情片《红柿子》,影片根据王童的童年故事进行创作,他凭借该片获得了第33届台湾电影金马奖最佳导演奖提名。1998年,出任第35届台湾电影金马奖评委会委员。2002年,执导了由李康生,叶全真等共同主演的剧情片《自由门神》。2003年,担任第40届台湾电影金马奖评委会委员,负责剧情片类评审。2004年,应作家白先勇的邀请,王童在由对方制作的青春版昆曲《牡丹亭》中担任美术设计和服装设计。2005年5月8日,执导的个人首部动画长片《红孩儿大话火焰山》上映,该片获得了第42届台湾电影金马奖最佳动画长片奖,第11届中国电影华表奖优秀动画片奖。2010年6月13日,担任制片人的爱情电影《活该你单身》上映；12月10日,担任监制的音乐电影《我,19岁》上映。2011年,与侯孝贤,王小棣,朱延平等联合拍摄了短片集《10+10》,王童负责的单元叫《谢神》,讲述一对兄弟到山上去还愿的故事。2015年6月26日,王童执导的年代爱情电影《对风说爱你》上映,该片从筹备到拍摄历时5年,由郭采洁,郭碧婷,杨祐宁等共同出演。2019年,获得第56届台湾电影金马奖终身成就奖；9月,担任第56届金马奖评审团主席。
父亲王童的父亲是黄埔将领王仲廉,曾任国民党第四兵团总司令。名字王童原名王中和,因为清朝有四个大画家都姓王,而且都是单名,王中和的母亲看他也很喜欢画画,就管他叫王童。为了纪念母亲,王中和在艺专的时候画画就用“王童”做笔名了。
王童是台湾最重要的电影人之一,对底层小人物的关注,深厚的历史感和人文关怀是他电影艺术的精髓。他致力于用极为质朴平实的手法为观众呈现一个个小人物的悲喜剧。历史在他的镜头里还原了虚构的真实,他让观众跟随他的人物去感受那段或悲凉,或苦涩,或无奈,或残酷的历史。王童是台湾影坛能够兼顾艺术水准和商业品位的杰出导演,是少数横跨台湾两种电影形态的人士。评论界将他喻为台湾的今村昌平,因为他与今村昌平一样,都是不附庸潮流,透过严密的戏剧架构探讨本土文化生态,且能维持不倒的影界奇才。王童的绝大多数电影都致力于刻画大时代中的小人物。其影片中的戏剧冲突是建立在诚挚的人类和错乱的时空之抗争上。王童在映像的经营上特别用心。不论是镜位,光影,色彩或布景等的搭配,都做到几乎天衣无缝的地步。