Nel 1999, al suo debutto, a soli 16 anni nel film "Come te nessuno mai" diretto dal fratello Gabriele, con cui scrisse anche la sceneggiatura, Silvio Muccino divenne subito il volto della nuova generazione dei giovani a cavallo tra gli anni Novanta e i Duemila. Da allora la sua carriera è stata costellata da successi sia sul set sia dietro la macchina da presa. E oggi l'attore, regista, sceneggiatore e anche scrittore compie 40 anni. Con il suo primo lavoro si guadagna una candidatura ai Nastro d'argento come miglior soggetto e vince il premio speciale come attore rivelazione. Nel 2003 è di nuovo sul set in un film diretto dal fratello, "Ricordati di me" nei panni di Paolo, il figlio ribelle di Laura Morante e Fabrizio Bentivoglio e l'anno dopo nella commedia sentimentale "Che ne sarà di noi", film generazionale diretto da Giovanni Veronesi con il quale scrive anche la sceneggiatura. Quello stesso anno ottiene due candidature ai David di Donatello: come miglior attore protagonista e come miglior sceneggiatura. Ha lavorato con registi come Dario Argento e Paolo Genovese, per poi passare lui stesso dietro la macchina da presa per dirigere tre film. Il grande successo gli arriva, nel 2005, dal film a episodi "Manuale d'amore", sempre diretto da Veronesi. Sul set conosce Carlo Verdone e con lui, nel 2006, decide di scrivere e girare "Il mio miglior nemico". Sempre nel 2006 pubblica il suo primo romanzo "Parlami d'amore", scritto a quattro mani con la scrittrice e sceneggiatrice Carla Vangelista (con cui si è mormorato che Silvio Muccino avesse una relazione sentimentale), che sfiora il milione di copie vendute. Proprio con questa storia Muccino decide di esordire alla regia, oltre che interpretarlo assieme alle attrici Carolina Crescentini e Aitana Sánchez-Gijón. Il film riscuote un grande successo di pubblico.
Silvio lavora poi nel 2009 anche come doppiatore e presta la voce al film di animazione "Astro Boy", per poi tornare nel 2010 al doppio ruolo di attore-regista in "Un altro mondo", film tratto dal secondo romanzo di Carla Vangelista e con la quale scrive la sceneggiatura. Continua nel frattempo la sua attività di scrittore, e nel 2011 pubblica "Rivoluzione n. 9", il suo secondo romanzo. Del 2015 è la sua terza opera da regista "Le leggi del desiderio", scritto assieme a Carla Vangelista e interpretato con Nicole Grimaudo, Carla Signoris e Maurizio Mattioli. Mentre nel 2018 esce il suo terzo romanzo "Quando Eravamo Eroi", che riscuote un notevole successo di pubblico e di critica. Nel 2019 si è diffusa la notizia di un suo ritiro dal cinema per fare il falegname in Umbria. "Non si è mai ritirato e non ha mai aperto una falegnameria", aveva smentito il suo ufficio stampa. Il suo trasferimento in un casolare in Umbria, al contrario, sembra sia confermato ed è lì che Silvio Muccino si starebbe dedicando alla sua passione di scrittore, senza disdegnare però eventuali proposte cinematografiche. Negli ultimi anni l'artista è stato anche protagonista di accesi diverbi con il fratello Gabriele, che lo ha anche querelato, nel 2019 per poi ritirare la querela l'anno dopo, per diffamazione.
