Kashyap réalise son premier long-métrage Paanch en 2000, qui n’est toujours pas sorti en salles, interdit par la Commission de censure indienne. Suivra Black Friday, film basé sur les attentats de Bombay en 1993, sélectionné à Locarno en 2004 et lauréat du Grand Prix au Festival du Film Indien de Los Angeles en 2005.

En 2009, il écrit et réalise Dev.D, une adaptation moderne de Devdas, roman de Sarat Chattopadhyay, grand classique de la littérature bengali. Largement considéré comme l’un des films révolutionnaires du Cinéma Indien, Dev.D a été mondialement salué.
Après Gulal (2009), That Girl in Yellow Boots (2011), ou encore Gangs of Wasseypur (I & II), projeté à la Quinzaine des réalisateurs en 2012, Kashyap était présent à  Cannes en 2013 comme réalisateur avec Ugly à la Quinzaine des Réalisateurs, et co-réalisateur pour Bombay Talkies (2013), avec quatre autres réalisateurs indiens ; et comme co-producteur pour Moonsoon Shootout d’Amit Kumar, The Lunchbox (2013) de Ritesh Batra, et Le Congrès d’Ari Folman.

Membre du Jury à la 66e Mostra de Venise, il a également été membre du Jury au Festival de Sundance en 2013. Sa filmographie fait de lui une figure importante de la nouvelle vague du cinéma indien qu’il représente à travers le monde.