Patrick Vonderau wurde 2018 zum W3-Professor für Medien- und Kommunikationswissenschaft an die Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg berufen. 2014-2018 hatte er eine Universitätsprofessur auf Lebenszeit am Institut für Medienwissenschaft der Universität Stockholm inne und bleibt dieser Einrichtung als Affiliate Professor verbunden. Vonderau wuchs in Berlin auf, studierte Film- und Medienwissenschaft und Skandinavistik an der Freien Universität, der Humboldt-Universität zu Berlin sowie der Universität Kopenhagen. Er promovierte 2005 an der Humboldt-Universität zu Berlin mit einer Dissertation zur Filmdistribution, Bilder vom Norden: Schwedisch-deutsche Filmbeziehungen, 1914-1939, die für den Willy Haas-Preis nominiert wurde. 2001-2004 war er Wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Universität der Künste Berlin (GWK-Gesellschafts- und Wirtschaftskommunikation), 2004-2009 in dieser Funktion am Institut für Medienwissenschaft der Ruhr-Universität Bochum tätig. 2009 ging Vonderau als Senior Research Fellow ans Institut für Medienwissenschaft der Universität Stockholm, 2012-2014 war er ebendort als Associate Professor/Senior Lecturer (vergleichbar Tenure Track) beschäftigt.
 
Vonderau ist Mitinitiator (2004) und früheres Vorstandsmitglied (2005-2011) von NECS-European Network for Cinema and Media Studies, der größten europäischen Fachgesellschaft der Medienwissenschaft. 2015 wurde er für das Executive Council der SCMS-Society for Cinema and Media Studies nominiert und 2022 als Member at Large für das Board of Directors der SCMS. Vonderau ist Mitherausgeber der Montage AV. Zeitschrift für Theorie & Geschichte audiovisueller Kommunikation    (seit 2000) und Mitglied der Editorial Boards von Television and New Media (seit 2019) sowie Convergence (seit 2018). Er ist Mitglied im Kuratorium des ZEM-Brandenburgisches Zentrum für Medienwissenschaften, Mitglied von ZIRS-Zentrum für Interdisziplinäre Regionalstudien in Halle sowie Direktoriumsmitglied des Muhlenberg Centers. 2009-2010 war er geladenes Mitglied der Global Young Faculty (Stiftung Mercator).
 
Fachgutachter u.a. für European Commission, Leverhulme Trust, Danish Council for Independent Research, Council for the Humanities of the Netherlands Organization for Scientific Research, Schweizerischer Nationalfonds, DFG, King's College, UCLA sowie für Fachpublikationen wie Convergence: The International Journal of Research into New Media Technologies, New Media & Society, Media Industries Journal, Television & New Media, Film History, MIT Press, Routledge, Palgrave, Blackwell, Indiana University Press, Bristol University Press und andere.