Валерий Тодоровский родился 8 мая 1962 года в Одессе в семье кинорежиссёра Петра Ефимовича и Миры Григорьевны Тодоровских.
В 1978 году снялся в фильме Ю. Я. Райзмана «Странная женщина» в роли сына главной героини.
В 1984 году окончил сценарный факультет ВГИКа (мастерская К. К. Парамоновой).
Четырежды (1994, 1998, 2002, 2008) номинировался на премию «Ника» в категории «За лучшую работу режиссёра».
Отец двоих детей (от первого брака с Натальей Токаревой). Женат на актрисе Евгении Хиривской (Брик).