Ivan Sen réalise en 2002 son premier long métrage Beneath Clouds, sélectionné en compétition à la Berlinale où il a reçu l’Ours d’argent. En 2011, son troisième film Toomelah est sélectionné au Festival de Cannes dans la section Un Certain Regard. En 2013, Ivan écrit et réalise Mystery Road, dans lequel figurent Aaron Pedersen, Hugo Weaving, Ryan Kwanten, Tasma Walton et Jack Thompson. Le film est montré en avant-première au festival du film de Toronto. En 2015, Ivan réalise Goldstone, également présenté au festival du film de Toronto. En 2019, Ivan écrit et réalise Loveland, un film de science-fiction.. Son dernier long métrage, Limbo, avec les acteurs Simon Baker et Rob Collins, a été présenté en avant-première mondiale à la Berlinale 2023.