Frère de Joe Russo et fils d’un homme politique libéral, Anthony Russo grandit dans un quartier ouvrier italien de Cleveland, dans l’Ohio. Avant de suivre une formation aux métiers du cinéma, il écrit, réalise et produit, en collaboration avec son frère, Pieces (1997), une comédie. Le film est présenté au Slamdance Film Festival de Park City, dans l’Utah, et à l’American Film Institute Festival à Los Angeles, où Joe obtient le Prix du meilleur acteur de l’American Film Institute.
Steven Soderbergh découvre le talent des frères Russo à Slamdance et leur propose de produire, via sa société Section Eight, leur film suivant : Bienvenue à Collinwood (2001). Cette comédie, interprétée par William H. Macy, Sam Rockwell et George Clooney, met en scène l’organisation d’un cambriolage censé être juteux et facile. Les deux frères réalisent leur troisième long-métrage, une troisième comédie, Toi et moi…et Duprée (2006), avec Owen Wilson, Matt Dillon et Michael Douglas au casting.
Parallèlement à cela et depuis 2003, ils continuent de réaliser et produire plusieurs épisodes de séries telles que Lucky, LAX, Arrested Development, Carpoolers, Community ou bien encore Happy Endings.
Huit ans plus tard, la carrière des frères Russo prend un tournant non négligeable lorsqu’ils se retrouvent aux commandes de l’attendu blockbuster Captain America, le soldat de l’hiver (2014). Le film est un succès colossal (714 millions de dollars de recettes mondiales alors que le premier volet avait fait 370 millions) et ils rempilent ainsi pour le troisième opus consacré aux aventures de Steve Rogers inaugurant la Phase III de l’Univers cinématographique Marvel : Captain America: Civil War (2016).
Ensuite, Joe et Anthony Russo s’attèle à Avengers : Infinity War (Partie 1) et Partie 2 qui sortiront respectivement en 2018 et 2019.