Enfant, Christopher Walken apprend la comédie, le chant et la danse. Il monte très jeune sur scène, participant d'abord à des comédies musicales, puis privilégiant des oeuvres plus dramatiques. Repéré par Sidney Lumet, l'acteur fait ses débuts au cinéma dans Le Gang Anderson en 1971. Six ans plus tard, il est le frère d'Annie Hall (Woody Allen, 1977), avant de connaître, l'année suivante, la consécration en partant sous la direction de Michael Cimino dans un Voyage au bout de l'enfer, une prestation qui lui vaut l'Oscar du Meilleur second rôle. Sa collaboration avec le cinéaste s'avérera toutefois moins fructueuse sur La Porte du paradis (1980), fiasco commercial et critique qui freine son ascension.

Dans les 80's, Christopher brille dans des genres variés : capable de prédire de funestes événements dans Dead zone (David Cronenberg, 1983), il s'avère être, en industriel mégalomane, un adversaire redoutable pour James Bond dans Dangereusement vôtre (1985) et un inquiétant père de famille pour Sean Penn dans Comme un chien enragé (1986). En 1990, The King of New York d'Abel Ferrara assoit son charisme et en fait l'archétype du big boss de la pègre. Dès lors, le comédien va très souvent se voir proposer des rôles de mafieux comme en témoignent ses performances dans Le Grand pardon II (1992), True romance (1993), Dernières heures à Denver (1995), Nos funérailles (1996) et Suicide kings (1997).

Collaborateur fidèle de Tim Burton (Batman, le défi, 1991 ; Sleepy hollow, 1999) et d'Abel Ferrara, sous la direction duquel il joue également dans The Addiction (1995) et New Rose Hotel (1998), il enchaîne de manière frénétique les tournages à partir de l'an 2000, avec une prédilection pour les comédies : metteur en scène déjanté dans Couple de stars (2001), il est le père du jeune escroc Frank Abagnale Jr (Leonardo DiCaprio) dans Arrête-moi si tu peux (2002) mis en scène par le grand Steven Spielberg, un drôle d'entrepreneur de pompes funèbres dans L'Amour, six pieds sous terre (2003) et se retrouve confronté, en 2005, aux Serial noceurs que sont Owen Wilson et Vince Vaughn.

Les années suivantes se passent sous le signe de Tony Scott. Walken tourne deux fois pour le réalisateur de Top Gun avec les films d'action Man on Fire en 2004 et Domino en 2005. Deux prestations de haute volée. Le comédien revient ensuite vers la comédie en jouant aux côtés de Robin Williams dans L'homme de l'année de Barry Levinson en 2006 puis Click : Télécommandez votre vie la même année. Grand passionné de musique, Christopher Walken tourne sous la houlette d'Adam Shankman dans la comédie musicale Hairspray en 2007. On peut y voir l'acteur danser et pousser la chansonnette aux côtés de John Travolta. Deux ans plus tard, Walken passe par la case télévision en jouant dans un épisode de 30 Rock.

Le comédien retourne sur grand écran en 2011 et interprète un gangster dans le thriller Irish Gangster où il côtoie Val Kilmer. L'année suivante, l'acteur culte continue dans le genre du film de gangsters avec 7 Psychopathes de Martin McDonagh ; Christopher interprète Hans, un malfaiteur spécialisé dans le kidnapping de chiens. Continuant de tourner régulièrement, il campe un violoncelliste malade dans Le Quatuor, puis fait office de seconds rôles plus ou moins marquants dans Gods Behaving Badly, Jersey Boys, La Famille Fang, Eddie the Eagle, Ma vie de chat, Father Figures, The Jesus Rolls, Mon grand-père et moi ou encore Dune 2, dans lequel il joue le charismatique empereur Shaddam IV Corrino.

On le voit aussi incarner des personnages réguliers dans les séries The Outlaws et Severance.