Atom nasce in Egitto ma si trasferisce presto in Canada. Si laurea nel 1982 in Relazioni Internazionali presso l'università di Toronto, dove comincia a interessarsi di cinema e all'età di 19 anni scrive e dirige il corto "Howard in Particular".
Intenzionato ad avviarsi alla carriera di drammaturgo, dirige nel 1984 il primo lungometraggio, "Next of Kin". Nel 1991 realizza "Il perito", considerato il suo miglior film.
Grazie al talento dimostrato in occasione dei primi film gli vengono affidate due serie televisive di grande successo: "Twilight zone" e "Alfred Hitchcock Presents". Nel 1993 torna al cinema e gira il film etnico "Calendar" che esplora la sua terra d'origine.
Raggiunge finalmente l'attenzione della critica e la popolarità commerciale per l'opera "Exotica" (1994) che vince il Premio Fipresci al Festival di Cannes e numerosi altri premi.
Il successo si ripete con "Il dolce domani" (1997). Nel 1999 è la volta di "Il viaggio di Felicia" tratto dall'omologo romanzo di William Trevor e nel 2002 realizza "Ararat - il monte dell'arca" (2002), presentato fuori concorso a Cannes.
Ha lavorato alla regia di "False verità" (2005), storia di un giornalista che indaga sulla separazione della famosa coppia di intrattenitori Lanny Morris e Vince Collins.
Inoltre ha curato la regia del film "Adoration" (2008) presentato a Cannes 2008.