Director y productor estadounidense, realizador de algunos de las superproducciones de acción más características que produjo Hollywood en los años 80 y 90. Su padre, cantante de ópera, lo hizo debutar en sus shows a los siete años. Luego fue director y actor en numerosas obras de teatro antes de estudiar música en la escuela Julliard y cine en la Universidad de Nueva York. Posteriormente fue director técnico de la Escuela de Música de Manhattan.
Su primera experiencia profesional fue en la publicidad: realizó más de 200 comerciales para la televisión. En 1985 debutó en el largometraje con el film de terror Nomads, tras lo cual dirigió a Arnold Schwarzenegger en Depredador (Predator, 1987), una hábil mezcla de Alien con el género de mercenarios que ayudó a cimentar la fama del actor como un héroe de películas de acción "con algo más".
El siguiente film de McTiernan fue un verdadero suceso: Duro de matar (Die Hard, 1988), una atractiva obra de acción en un edificio que llevó a Bruce Willis a la cima y le dio vía libre a McTiernan para trabajar con los más cotizados actores del género. Así llegaron La caza al Octubre Rojo (The Hunt for Red October, 1990), El curandero de la selva (Medicine Man, 1992), El último gran héroe (Last Action Hero, 1993) y Duro de matar, la venganza (Die Hard With a Vengeance, 1995).
En 1999 produjo y dirigió 13 guerreros (The 13th Warrior, 1999) y El caso Thomas Crown (The Thomas Crown Affair, 1999).