Sandemose je diplomirao režiju na Akademiji za film i televiziju 1998. Iste godine režirao je prvi kratki film Ubio sam biciklista koji je prikazan na nekoliko europskih filmskih festivala. Otad je režirao na stotine reklama u Norveškoj i inozemstvu i osvojio mnoge prestižne nagrade. Kao redatelj dugometražnih filmova debitirao je 2010. godine horor filmom Cold Prey 3.