Мортен Тильдум никогда не задумывался о карьере кинорежиссера. Он мечтал стать музыкантом, однако поступил и окончил Школу кино в Нью-Йорке, после чего просто не смог отказаться от работы режиссером.
Сначала Тильдум работал на телевидении. Он снимал музыкальные клипы, рекламные ролики и короткометражные фильмы. Его первым проектом стала короткометражка «Lorenzo», вышедшая в 1996 году. Затем последовал еще один фильм – «Fort Forover» (2000). Но известность пришла к Тильдуму с выходом его первой полнометражной картины «Друг» в 2003 году.
В 2008 году в прокате появился фильм «Падшие ангелы». Тильдум снял его по детективному роману известного норвежского писателя Гуннара Стаалезе. Картина получила пять номинаций на премию «Amanda Awards».
Вообще, стоит отметить, что Мортен Тильдум очень любит снимать картины, в основу которых положены литературные произведения. Так, его очередным творением стала лента «Охотники за головами» (2011). Фильм был снят по одноименному роману Ю. Несбе. Главный герой фильма Роджер, роль которого исполнил Аксель Хенни, играет в опасные игры: он крадет картины у богачей, чтобы таким образом удержать свою жену. Но однажды, когда он нацелился на одно очень известное полотно Рубенса, на него начинается охота. Теперь Роджер превращается в добычу.
В основу следующего фильма Мортена Тильдума «Игра в имитацию», который вышел в 2014 году, легла книга Эндрю Ходжеса «Алан Тьюринг: Энигма». Это лента о гениальном англичанине, чьи труды в значительной мере оказали влияние на развитие информатики. Фильм получил восемь номинаций на «Оскар», в том числе и за лучшую режиссуру.