Wyreżyserował jeden z największych przebojów 2003 roku "Bad Boys II" z Willem Smith i Martinem Lawrence. Jego debiut filmowy - "Bad Boys" - spotkał się z przychylną opinią krytyki i zarobił ponad 160 milionów dolarów na całym świecie. Uznawany jest za wzorowego reżysera filmów kina akcji. Jego drugi film "The Rock", z Seanem Connery i Nicolasem Cage jak też Edem Harris, był przebojem 1996 roku i zarobił ponad 325 miliony dolarów. Wyreżyserował ponadto "Armageddon" z Brucem Willisem, Benem Affleckiem, Billym Bob Thorntonem, Liv Tyler i "Pearl Harbor" z udziałem Bena Affleck, Josh Hartnett, Kate Beckinsale, Jon Voight i Alec Baldwin. Jeden z założycieli firmy produkcyjnej Platinum Dunes. Pierwszym filmem wytwórni był remake kultowego horror "Teksańska masakra piłą mechaniczną" ("The Texas Chainsaw Massacre"). Jest też reżyserem i producentem thrillera science-fiction "The Island", którego premiera odbyła się w 2005 roku. W czerwcu na ekrany kin trafi trzecia część "Transformnersów", które Bay reżyseruje i jest producentem wykonawczym, jak dwóch poprzednich części.