Après sept années mémorables chez MusiquePlus (1998-2004), Rafaël Ouellet joint le mouvement Kino et fait ses débuts au cinéma aux côtés de Denis Côté (au montage pour Les états nordiques et à la direction photo pour Nos vies privées). Il réalise un premier long métrage remarqué, Le cèdre penché (2007), puis s'impose avec Camion (2012), primé au Festival international de Karlovy Vary, et Arsenault & Fils (2022), qui récolte plusieurs nominations au Gala Québec Cinéma.
Présent à la télévision depuis 2013 avec Nouvelle adresse, il intensifie sa présence sur le petit écran en signant des séries phares telles que Fatale station, Ruptures, Double Faute (2022) et Aller Simple: Survivre (2023).
Ces dernières années ont été particulièrement actives pour le réalisateur. Il prend la barre de la série acclamée Veille sur moi (2024), en plus d'aborder des registres très variés à la télé comme à la scène (dont la captation de la pièce La fureur de ce que je pense et le spectacle de Louis-José Houde). Son parcours se poursuit en force avec la réalisation de la série télévisée Angles morts ainsi que du long métrage Hantée.