2009年，安藤桃子以导演身份涉足影坛，由其执导的首部影片《碎片》于2010年春在日本上映。《碎片》是安藤桃子自编自导的处女作。电影改编自著名少女漫画家樱泽绘梨香的作品《爱之情绪》。这是一部以女孩为中心的故事片，直接、细腻、尖锐地展现出女孩微妙的内心世界，无论题材还是表现手法都有不凡之处。安藤桃子的妹妹安藤樱在片中客串出演了公园里的游客。该片2009年曾在伦敦、巴黎、斯德哥尔摩的电影节上上映，在欧洲转了一圈后才回到日本本土公映。 2014年，安藤桃子执导并编剧的《0.5毫米》于日本上映，并凭此片获第18届上海国际电影节之亚洲新人奖最佳导演奖。2014年11月16日，安藤桃子与满岛光、妹妹安藤樱一同出席综艺交谈节目《我们的时代》，三人深入交谈关于工作、家庭、结婚以及生小孩的各种话题。2014年12月，颁发第39届报知映画大赏时，怀孕7个月的安藤桃子与妹妹，自己电影《0.5毫米》的主演安藤樱一起出席了颁奖典礼，并同时获奖。 2015年3月22日，安藤桃子凭《0.5毫米》获第29届高崎电影节最佳新人导演奖，由妹妹代为领奖 。