Son second long métrage, "4 mois, 3 semaines, 2 jours", a reçu la Palme d'or lors du Festival de Cannes 2007. Mungiu a également obtenu, au Festival de Cannes 2012, le Prix du scénario pour son film "Au-delà des collines" (en roumain : "După dealuri") qui a par ailleurs valu aux actrices Cosmina Stratan et Cristina Flutur le Prix d'interprétation féminine. "Baccalauréat", son cinquième long métrage, lui apporte ensuite le Prix de la mise en scène cannois en 2016.