יליד חיפה, בנם של האדריכל מוניו והפעילה הציונית אפרתיה גיתאי-ויירויב. למד אדריכלות בטכניון והמשיך ללימודי דוקטורט באדריכלות באוניברסיטת ברקלי בארצות הברית. בעקבות פציעה במלחמת יום כיפור, החליט לנטו... להמשך
יליד חיפה, בנם של האדריכל מוניו והפעילה הציונית אפרתיה גיתאי-ויירויב. למד אדריכלות בטכניון והמשיך ללימודי דוקטורט באדריכלות באוניברסיטת ברקלי בארצות הברית. בעקבות פציעה במלחמת יום כיפור, החליט לנטוש את לימודי האדריכלות ולעסוק בקולנוע. את הקריירה הקולנועית החל בבימוי כתבות לטלוויזיה, וב-1980 יצר את סרטו התיעודי הראשון באורך מלא – "בית". בעקבות החלטת מנהלי הטלוויזיה לגנוז את הסרט בשל תכניו הפוליטיים הרדיקליים לתקופה, גיתאי חטף את הסרט והקרין אותו בפסטיבלים ברחבי אירופה. בשנים הבאות יצר מספר סרטים תיעודיים נוספים בישראל וברחבי העולם – ביניהם "ואדי", "יומן שדה", "בנגקוק-בחריין", "אננס" ועוד – כולם בעלי ממד פוליטי-ביקורתי מובהק.
ב-1986 ביים את סרטו העלילתי הראשון "אסתר", ובשנים הבאות שילב בין עשייה עלילתית לעשייה תיעודית. סרטיו העלילתיים מתאפיינים באסתטיקה אוונגרדית והרפתקנית, מבנים נראטיים לא שגרתיים ותכנים פוליטיים וחברתיים. בין סרטיו הבולטים, שרובם הופקו כקו-פרודוקציות בין ישראלי למדינות אירופה: "ברלין – ירושלים" (1989), "זכרון דברים" (1995), "קדוש" (1999), "כיפור" (2000), "קדמה" (2002), "עלילה" (2003), "הארץ המובטחת" (2004), "אזור חופשי" (2005), "רבין – היום האחרון" (2015) ועוד. סרטיו של גיתאי לקחו חלק בתחרויות הרשמיות של הפסטיבלים החשובים בעולם, ביניהם קאן וונציה. עם זאת, בישראל נחשב גיתאי כיוצר שנוי במחלוקת.