Валерий Тодоровский родился в 1962 году в Одессе в семье кинорежиссера Петра Тодоровского. Окончил сценарный факультет Всесоюзного государственного института кинематографии.
В 2005 году вместе с Леонидом Лебедевым и Вадимом Горяниновым основал кинокомпанию "Красная стрела".
Среди самых известных режиссерских работ Тодоровского – "Катафалк", "Любовь", "Страна глухих" и "Стиляги". Он был сопродюсером культового российского телесериала "Бригада".
В 2008 году Тодоровский был зарегистрирован как доверенное лицо кандидата в президенты РФ Михаила Прохорова.
Женат на актрисе Евгении Брик. От двух Браков у Тодоровского трое детей.