Nuku-, mängu- ja reklaamfilmide režissöör, stsenarist ja produtsent Rao Heidmets on sündinud 15. septembril 1956 Pärnus. Tema ema oli kooliõpetaja ja isa elektriinsener. 1976 lõpetas Pärnu 2. Keskkooli ja 1981 Tallinna Polütehnilise Instituudi elektriinsenerina. Ülikooli päevil osales ta underground-filmide tegemisel koos Hardi Volmeri, Jaak Arro ja teistega rühmituses Päratrust Film. 1982 asus Heidmets tööle stuudiosse Tallinnfilm animaatorina ning jätkas 1983–94 samas nukufilmide režissöörina. 1991 rajas ta Rao Heidmetsa Filmistuudio. 1999–2001 töötas Eesti Televisioonis laste- ja noorteprogrammi peaprodutsendina. 2002. aastast Nukufilmi režissöör. Õpetanud animatsiooni, filmirežiid ja loovmõtlemist Tallinna Ülikooli Balti Filmi- ja Meediakoolis, Tartu Kõrgemas Kunstikoolis, Eesti Kunstiakadeemias, IT Kolledžis jm.  

Lisaks enam kui tosinale nukufilmile ja mängufilmidele "Kallis härra Q" (1998, Aino Perviku noorsoojutu ainetel) ja "Heinaloom" (2001) on Rao Heidmets teinud reklaamfilme ja telesaateid, viljelnud graaafikat ja esinenud näitustel, teinud koostööd filmi alal Rootsi Utbildningsradio ja Saksamaal Bielefeldis kohaliku televisiooniga, korraldanud animatsiooni õppetubasid üliõpilastele ja lastele Stuttgartis, Norras, USAs, Mehhikos ja mujal. Korduvalt auhinnatud Rao Heidmets on osalenud paljude rahvusvaheliste animafilmifestivalide žüriides. 1997–1999 oli ta Eesti Filmi Sihtasutuse ekspertkomisjoni liige, 2003–2005 ja 2011–2013 Eesti Kultuurkapitali audiovisuaalse kunsti ekspertkomisjoni liige ning 1996–2019 Eesti Animatsiooni Liidu esimees. Ta on Eesti Kinoliidu ja Eesti Kunstnike Liidu liige. 2005. aastal tunnustati teda Valgetähe V klassi teenetemärgiga.

Rao Heidmets on oma animafilmides vahel kasutanud inimesesuurusi nukke ja elavaid näitlejaid. Tema filmid on fantaasiarikkad ja tihti sürrealistlikud. Tuntumad on "Tuvitädi" (1983), "Papa Carlo teater" (1988), "Noblesse oblige" (1989), "Elutuba" (1994), "Instinkt" (2003), "Pärlimees" (2006), "Kaasasündinud kohustused" (2008). Enamik töid on pälvinud auhindu rahvusvahelistel festivalidel. "Papa Carlo Teater" on ainuke eesti film, mis Cannes'i filmifestivali võistlusprogrammi valituna on kandideerinud auhinnale Kuldne Palmioks (lühifilmi kategoorias). 

Peab abikaasa Eva Toomega 2018. aastast Raplamaal Kubja-Mardi filmitalu.