Issu d'une famille sioniste, Avi Mograbi rompt avec les positions familiales assez tôt. Il suit des études d'art à l'École d'art de Ramat Ha-Sharon et de philosophie à l'Université de Tel Aviv de 1979 à 1982. Quand il débute dans les métiers du cinéma, il se retrouve notamment l'assistant de Claude Lelouch et fait le chauffeur sur un film de Costa-Gavras.

Son œuvre est marquée par ses convictions politiques anti-sionistes. Il est membre du comité de parrainage du Tribunal Russell sur la Palestine dont les travaux ont commencé le 4 mars 2009.

1989 : Deportation, 1989, 16 mm, fiction, 12 minutes. Festival de court métrage de Cracow, Dragon d'argent. Institut du film israélien, Prix du meilleur montage.
1994 : The reconstruction, (The Danny Katz murder case), vidéo, 50 minutes, documentaire. Institut du film israélien, Prix du meilleur documentaire.
1996 : Comment j'ai appris à surmonter ma peur et à aimer Ariel (Arik) Sharon, vidéo, 61 minutes.
1998 : Happy Birthday, Mr Mograbi !, 16 mm, 77 minutes. Festival international du film documentaire de Yamagata, Runner Up Prize.
1999 : Relief, 5 minutes, installation vidéo.
2000 : Will you please stop bothering me and my family, 7 minutes, installation vidéo.
2001 : Août, avant l'explosion, 35 mm, 72 minutes. Prix de la paix, Berlin 2002.
2002 : At the back, installation vidéo.
2002 : Wait, it's the soldiers, I have to hang up now, 13 minutes, vidéo.
2005 : Pour un seul de mes deux yeux, 100 minutes.
2008 : Z32, 81 minutes.
2012 : Dans un jardin je suis entré
2016 : Entre les frontières (Bein gderot)