În calitate de operator, a contribuit la filme precum „Alerta” (1967), „Brigada Diverse intră în acțiune” (1970), „Brigada Diverse în alertă!” (1971), „B.D. la munte și la mare” (1971), „Explozia” (1972), „Frații Jderi” (1974), „Tănase Scatiu” (1976), „Profetul, aurul și ardelenii” (1978).
A debutat ca regizor cu filmul colectiv „Apa ca un bivol negru” (1970) și a continuat cu „Mai presus de orice” (1978), „Un om în loden” (1979), „Ștefan Luchian” (1981), „Banda de magnetofon” (1981), „Întoarcerea din iad” (1983), „Pădureanca” (1987), „Flăcări pe comori” (1987), „Un bulgăre de humă” (1989), „Li-ber-ta-te, li-ber-ta-te!” (1990), „Undeva în Est” (1991), „Privește înainte cu mânie” (1992), „Enescu – la răspântie de vremi” (1994), „Capul de zimbru” (1996), „Faimosul Paparazzo” (1999), „Binecuvântată fii, închisoare” (2002), „România muzicii tradiționale” (2003), „Logodnicii din America” (2007), „Dealul Crucii” (2010), „Demascarea” (2011), „Poarta Albă” (2014), „Execuția” (2017), „Fals tratat de mântuire a sufletului” (2018) și altele.
A semnat scenariul pentru filme ca „Ștefan Luchian” (1981), „Întoarcerea din iad” (1983), „Pădureanca” (1987), „Un bulgăre de humă” (1989), „Undeva în Est” (1991), „Binecuvântată fii, închisoare” (2002).
Ca producător, a realizat filme precum „Undeva în Est” (1990), „Faimosul Paparazzo” (1999), „Binecuvântată fii, închisoare” (2002), „Ce lume veselă” (2003), „Biruința” (2004), „Logodnicii din America” (2007), „Schimb valutar” (2007).
A fost decorat cu Ordinul Național „Steaua României” în grad de Cavaler la 1 decembrie 2000. A primit numeroase premii și distincții, printre care Premiul ACIN pentru debut („Un om în loden”, 1979), Premiul CIDALC la Festivalul Internațional de Film de la Karlovy Vary („Ștefan Luchian”, 1981), Diploma de onoare la Festivalul Internațional al Filmului de la Moscova și Marele Premiu la Festivalul Național al Filmului de la Costinești („Întoarcerea din iad”, 1983), Premiul de regie la Festivalul Național de Film de la Costinești pentru „Pădureanca” și „Flăcări pe comori” (1987), Premiul pentru scenariu pentru „Undeva în Est” (1991) și selecția în secțiunea PANORAMA la Berlinale pentru „Privește înainte cu mânie” (1994).
Tatăl său, psihologul Nicolae Mărgineanu, a fost deținut politic în perioada regimului comunist, între anii 1948–1964.