Romeo Castellucci ha studiato pittura e scenografia all'Accademia di Belle Arti di Bologna. Nel 1981 fonda insieme a Claudia Castellucci e Chiara Guidi il collettivo teatrale Socìetas Raffaello Sanzio. Ha diretto numerose produzioni di cui è autore stesso e per le quali ha anche disegnato le scenografie, i costumi e le luci.

Ben noto come autore teatrale le cui opere mirano a una percezione olistica della totalità delle arti, Castellucci ha attinto alla propria esperienza teatrale in diversi scritti teorici sulla regia. La struttura drammatica delle sue produzioni non è vincolata al primato della letteratura ma radicata nella sua comprensione del teatro come arte plastica complessa e visionaria.

Dal 2011 Castellucci realizza singoli progetti in autonomia dalla Socìetas Raffaello Sanzio. Il suo lavoro è regolarmente presentato e commissionato dai più prestigiosi teatri, teatri d'opera e festival internazionali. Tra le sue ultime produzioni ricordiamo Sul concetto di volto nel figlio di Dio (con la Socìetas Raffaello Sanzio, 2011), Parsifal (Wagner, 2011), The Four Seasons Restaurant (con la Socìetas Raffaello Sanzio, 2012), Hyperion – Briefe eines Terroristen basato su Hölderlin (2013), Orfeo ed Euridice (Gluck, 2014), Neither (Feldman, 2014), Le Sacre du printemps (Stravinsky, 2014), Moses und Aron (Schönberg, 2015, all'Opéra di Parigi riproposta al Teatro Real di Madrid, 2016), Jeanne d'Arc au bûcher ( Honegger, , 2017 all'Opéra de Lyon, ripreso al Théâtre de la Monnaie di Bruxelles, 2019), Tannhäuser (Wagner, 2017 alla Bavarian State Opera di Monaco), Das Floß der Medusa (Henze, 2018 alla Dutch National Opera di Amsterdam), Salome (Strauss, 2018 e 2019 al Festival di Salisburgo), Die Zauberflöte (2018 a La Monnaie, una coproduzione con l'Opéra de Lille), Il primo omicidio ( Alessandro Scarlatti, 2019, all'Opéra di Parigi, ripreso all'Opera di Stato di Berlino), A Paixão (Matthew Passion , Bach, 2019 al Centro Cultural de Belém di Lisbona) e Requiem (Mozart, 2019, al Festival d'Aix-en-Provence), Don Giovanni (Mozart, 2021, al Festival di Salisburgo), Pavane für Prometheus (con musiche di Scott Gibbons, 2021, al Beethovenfest di Bonn) e Resurrection (Seconda Sinfonia, Mahler, 2022, al Festival d'Aix-en-Provence).

Nel 2005 Romeo Castellucci è stato direttore della sezione teatro della Biennale di Venezia e nel 2008 è stato artista associato della 62a edizione del Festival d'Avignon.

Romeo Castellucci ha ricevuto numerosi premi e riconoscimenti. Nel 2000 ha ricevuto il Premio Teatro Europeo per le Nuove Realtà Teatrali e nel 2002 è stato nominato Chevalier des Arts et des Lettres dal Ministro della Cultura francese. Nel 2013 la Biennale di Venezia gli ha conferito il Leone d'oro per il lavoro di una vita. Nel 2014 gli è stata conferita la laurea honoris causa in musica e teatro dall'Università di Bologna. La rivista Opernwelt lo ha nominato Regista dell'anno nel 2014 (per Orfeo ed Euridice), Scenografo dell'anno nel 2017 (per Jeanne d'Arc au bûcher) e Regista e Scenografo dell'anno nel 2019 (per Salome).