Muccino asistió a un curso de dirección en el Centro Sperimentale di Cinematographia.

Una vez terminado, creó documentales y cortos para la RAI, la televisión nacional italiana.

Su debut como director cinematográfico fue con Ecco fatto, película para la que también escribió el guion, y que le valió una nominación a mejor director en el Festival de Cine de Turín de 1998.

Su siguiente película, Come te nessuno mai, logró varias nominaciones y premios en festivales de toda Europa, incluido el Grand Prix del Festival de Cine de París.

Ha dirigido también a Will Smith en los filmes En busca de la felicidad y Siete almas, y a la cantante ganadora del Grammy Laura Pausini en su video «E ritorno da te».