Hanung mengeluarkan filem pendek pertama beliau, Tlutur, pada tahun 1998.[3] Filem ini mengisahkan seorang penari yang kaki telah dipecahkan oleh seorang ahli Parti Komunis Indonesia. Ini diikuti dengan telefilem (juga dikenali di Indonesia sebagai FTV) Gelas-Gelas Berdenting.[3]

Filem komersial pertama Hanung ialah drama romantik dan remaja.[1][3] Filem yang dikeluarkan dalam tempoh ini termasuk Catatan Akhir Sekolah (2005), Jomblo (2005), filem seram, Lentera Merah (2006), Kamulah Satu-Satunya (2007), Legenda Sundel Bolong (2007), dan Get Married (2007).

Pada tahun 2008, Bramantyo mengarahkan filem percintaan keIslaman, Ayat-Ayat Cinta, berdasarkan novel dengan nama yang sama oleh Habiburrahman El Shirazy. Filem ini ditonton sebanyak 1.5 juta pada 9 hari pertama, telah dikreditkan dengan memulakan gelombang filem Islam bertemakan lain. Filem lain yang bertemakan Islam telah beliau arahkan termasuk Perempuan Berkalung Sorban (2009) dan Sang Pencerah (2010), sebuah filem biografi pengasas Muhammadiyah, Ahmad Dahlan.[1]

Pada Januari 2010, Hanung dipanggil sebagai saksi berhubung dengan skim Ponzi dikendalikan oleh Lihan. Salah satu filem beliau, Asmaul Husna, dilaporkan telah menggunakan keuntungan daripada penipuan itu.[4]

Pada tahun 2011, Hanung mengeluarkan filem ?, yang mengisahkan tiga keluarga dari latar belakang agama yang berbeza dan membawa mesej pluralis. Kemudian tahun itu, beliau mengeluarkan dua filem sukan: bola sepak bertemakan Tendangan dari Langit dan Pengejar Angin, sebuah filem yang ditaja oleh kerajaan Selatan Sumatera yang bertujuan untuk mempromosikan Sukan Asia Tenggara 2011. Sehingga November 2011, beliau bekerja pada filem adaptasi novel Dewi Lestari, Perahu Kertas.[5]