Billy O'Brien est diplômé du Dun Laoghaire College of Art, Design and Technology de Dublin, où il a écrit et réalisé le court-métage An Incident at Bob's Barber Shop en 1994.
Il obtient sa Maîtrise en décor de films au Royal College of Art de Londres, et continue à réaliser des courts-métrages dont
Coal (co-réalisé en 1997) et
The Tale Of The Rat That Wrote en 1999.
Il a également contribué à l'élaboration de plusieurs publicités, dont celle de Rover, Orange et Barclay's.
Isolation est son premier long-métrage.
