Хржановский родился в 1975 году в Москве в семье известного художника-мультипликатора Андрея Хржановского и филолога Марии Нейман.
Учился на факультете живописи в Боннской академии художеств. Окончил режиссерский факультет ВГИК (мастерская Марлена Хуциева). Как режиссер дебютировал с театральным спектаклем "То, что чувствую". В конце 1990-х – начале 2000-х работал в рекламных компаниях.
Снял два художественных фильма. В 2004 году вышел первый фильм Хржановского "4". Съемки второго – "Дау" – продолжались с 2008-го по 2011 год. Он состоит из 16 отдельных фильмов и нескольких сериалов, часть которых еще не вышла.
С 2019 года Хржановский является художественным руководителем Мемориального центра "Бабий Яр".