Кристофер Джонатан Джеймс Нолан родился в Лондоне, в семье англичанина и американской стюардессы. Детство провёл в разъездах между США и Англией, достигнув совершеннолетия, получил двойное гражданство.
К своим сорока Кристофер Нолан снял уже семь полнометражных фильмов. Первую свою полнометражку — «Преследование» (1998) — ему удалось снять всего за 6 тысяч долларов. Вторая картина — «Помни» (2000) — также малобюджетная, была выпущена голливудской студией Newmarket Films и сразу стала культовой. За этот фильм Нолан вместе со своим братом Джонатаном Ноланом, по рассказу которого был создан сценарий, был номинирован на «Оскар» за лучший оригинальный сценарий.
В 2005 году с фильмом «Бэтмен: Начало» Нолан дебютирует как режиссёр крупнобюджетных блокбастеров. Предложенная им совместно со сценаристом Дэвидом Гойером концепция будущего фильма была одобрена компанией Warner Bros., которая с 1997 года искала режиссёра для перезагрузки франчайза. Картина в итоге была признана одним из самых удачных фильмов серии и собрала хорошую кассу, дав начало такому явлению современного популярного кино как серьёзный комикс.
После этого Нолан снял «Престиж» (2006) и очередной фильм о Бэтмэне — «Тёмный рыцарь» (2008), которому сопутствовал ещё больший успех и после которого Нолан окончательно обзавёлся армией фанатов по всему миру. «Тёмный рыцарь» заработал в прокате более миллиарда долларов и сразу поднялся на верхние строчки рейтинга IMDb.
Этот успех позволил Нолану снять фильм своей мечты — «Начало», идею которого, по словам режиссёра, он вынашивал 10 лет. «Начало» стало квинтэссенцией авторского стиля Нолана — снимать высокобюджетные блокбастеры в виде интеллектуальных триллеров.
На большинстве картин Нолан работает со своей командой — как продюсер ему помогает жена Эмма Томас, с которой они воспитывают троих детей, сценарии он часто пишет вместе с младшим братом Джонатаном, а оператором шести из семи картин Нолана был Уолли Пфистер.
Сейчас Кристофер Нолан работает над третьей картиной о Бэтмане, которая пока ещё не получила названия, выход её запланирован на 2012 год.