Après un baccalauréat scientifique, Kim Chapiron fonde en 1995 la société de production "Kourtrajme" avec Romain Gavras, le fils du réalisateur Costa-Gavras. La même année, il réalise l'acte fondateur de ce collectif, Paradoxe Perdu, un court-métrage de science-fiction. Co-réalisateurs, ils en sont également les deux seuls acteurs.

Le collectif créé prend rapidement de l'ampleur et s'entoure de grands noms du rap et du septième art puisque Oxmo Puccino, Vincent Cassel, ou encore Mathieu Kassovitz font régulièrement des apparitions dans les différents projets. Chapiron tourne alors de nombreux clips pour certains groupes de rap et de nombreux courts-métrages. Humour, trash et violence s'entrechoquent dans ses réalisations.

En février 2006, sort sur les écrans son premier long-métrage, Sheitan, qu'il a co-écrit avec son père. Kim Chapiron s'entoure de ses amis de "Kourtrajme", qui, pour la plupart, connaissent leur première expérience cinématographique, mais aussi de Vincent Cassel et de Eric Névé pour la production.

Ovni dans le paysage cinématographique français, Sheitan traduit l'envie de son auteur "d'aller au cinéma pour voir un cocktail explosif d'images transgressives, de moments drôles, de passages sexy, et que l'instant d'après ce soit effrayant, psychédélique" (in. Score n°16 janvier/février 2006).

En 2010, le cinéaste change de registre avec Dog Pound, son deuxième long métrage se déroulant dans un établissement pénitencier pour mineurs, aux États-Unis. Univers carcéral que Kim Chapiron a tenu à retranscrire à l'écran de la manière la plus pertinente possible, en visitant plusieurs prisons américaines pendant un an.

L'atypique metteur en scène revient en 2014 avec La Crème de la Crème, terminant une série de films sur une jeunesse qui se cherche et qui se perd. Il se penche cette fois-ci sur des jeunes à l'enfance dorée, à l'opposé des personnages de Dog Pound, se lançant dans un réseau de prostitution au sein d'une grande école de commerce.

Tournant peu, Kim Chapiron réalise quatre épisodes de la série Guyane (2016 - 2017). En 2023, il sort son nouveau long métrage, Le Jeune imam. Le film suit un jeune homme qui devient l’imam adulé de sa cité et qui décide d’aider les fidèles à réaliser le rêve de tout musulman : faire le pèlerinage à la Mecque. A l'écriture, le cinéaste est accompagné de quelqu'un qu'il connaît bien, Ladj Ly.