Entre la scène et l'écran, Chris Rock ne fait pas de choix. Son humour s'adapte à tous les formats, du cinéma au stand-up, en passant par la télévision. C'est en 1987 que l'acteur, aîné d'une famille de sept enfants, fait ses débuts au cinéma avec un petit rôle dans Le Flic de Beverly Hills 2. A cette occasion, il est découvert par Eddie Murphy, avec qui il tournera cinq ans plus tard dans Boomerang.

Au début des années 90, Chris Rock mène une carrière télévisuelle qui lui permet de se faire connaitre du grand public américain. Pendant quatre ans, il participe notamment à la très populaire émission comique Saturday Night Live. Au cinéma, il se construit une renommée internationale par le biais de comédies d'action : il est d'abord au casting du Ninja de Beverly Hills (1997), et s'engage surtout dans la police en tant que sergent Lee Butters dans le quatrième épisode de la saga phare des années 90, L'Arme fatale 4 (1998).

Privilégiant les comédies, Chris Rock rejoint l'impressionnante distribution du Dogma de Kevin Smith (1999), tient le haut de l'affiche des Pieds sur terre (2001), côtoie Anthony Hopkins dans le Bad company de Joel Schumacher (2002) puis met en scène son premier film en tant que réalisateur, la comédie Président par accident, qu'il a également co-écrite. En 2005, il s'illustre dans deux cartons du box office américain, le sportif Mi-temps au mitard et le survolté film Dreamworks Madagascar. Le doublage de Marty, le zèbre rêvant de liberté, ne le quitte plus, puisqu'on le retrouve dans Madagascar 2 et sa suite Madagascar 3 : Bons Baisers D’Europe.

Entre deux retrouvailles avec son collègue Adam Sandler (Rien que pour vos cheveux, Copains pour toujours), Chris Rock narre sa propre vie dans la série Tout le monde déteste Chris. Durant quatre saisons, ce feuilleton autobiographique décrit la vie mouvementée et romancée d'un jeune Chris Rock, interprété par Tyler James Williams.

Après une nouvelle comédie qu'il réalise en 2007 (Je crois que j'aime ma femme), l’humoriste se fait plus rare au cinéma. Il incarne l'un des rôles principaux du remake Panique aux funérailles (2010) réalisé par Neil LaBute. En 2012, il revient dans un film inattendu, puisqu'il est à l'affiche du franco-new-yorkais 2 Days In New York, de et avec Julie Delpy. L'acteur tient le rôle de Mingus, un habitant de la Grosse Pomme en couple avec le personnage joué par l'actrice et réalisatrice française.

Privilégiant les comédies, Chris Rock est à l'affiche de Ce qui vous attend si vous attendez un enfant, Copains pour toujours 2, Top Five, Sandy Wexler et Pas si folle. Il goûte aussi à d'autres registres comme le biopic Dolemite Is My Name et le film d'horreur Spirale : L'Héritage de Saw (un projet qu'il initie, l'acteur étant fan de la franchise gore entamée en 2004). Parallèlement, le natif de Georgetown apparaît furtivement dans plusieurs séries et joue le personnage principal de la quatrième saison de Fargo.

En 2022, il est malgré lui au centre de l'attention lors de la 94e cérémonie des Oscars. Lors d'un sketch, le comédien vise Jada Pinkett Smith, en particulier son crâne rasé (du fait de l’alopécie dont elle souffre). Une blague qui n'est pas au goût de son mari, Will Smith, qui se lève en plein direct pour gifler Chris Rock.