Валерий Тодоровский родился 8 мая 1962 года в Одессе в семье кинорежиссёра Петра Ефимовича и Миры Григорьевны Тодоровских. В 1978 году снялся в фильме Ю.Я.Райзмана «Странная женщина» в роли сына главной героини. В 1984 году окончил сценарный факультет ВГИКа (мастерская К. К. Парамоновой). Четырежды (1994, 1998, 2002, 2008) номинировался на премию «Ника» в категории «За лучшую работу режиссёра», но пока ни разу не получил премию.
3 февраля 2012 года был официально зарегистрирован как доверенное лицо кандидата в Президенты РФ Михаила Прохорова.
Отец двоих детей (от первого брака с Натальей Токаревой). Женат на актрисе Евгении Хиривской (Брик).