Канадский кинорежиссёр и сценарист.
Родился в Жентилли, провинция Квебек.
Окончил кинематографическое отделение Университета Квебека в Монреале.
В начале своей карьеры он выиграл молодежный кино-конкурс «Радио-Канада» в 1990—1991 годах. Трижды завоёвывал высшую национальную кинопремию Канады «Джини» за лучшую режиссуру за фильмы «Водоворот» (2001 год), «Политех» (2010 год) и «Пожары» (2011 год).
В 2010 году его фильм «Пожары» представлял Канаду на 83-й церемонии вручения наград Оскар в категории «Лучший фильм на иностранном языке».
В 2011 году Дени Вильнёв был включён в список десяти самых многообещающих молодых режиссёров по мнению еженедельника Variety.