A 4 ans, Christophe Malavoy joue dans les films en 8 mm tournés avec une caméra Beaulieu par son père officier et cinéaste amateur. Peu porté sur les études mais doté d'une grande sensibilité artistique, l'adolescent, marqué par la vision de Jour de fête de Tati, se tourne bientôt vers la comédie, et débute au sein de la troupe de Roger Louret. Il fait une première apparition au cinéma, non créditée, dans Soldat Duroc, ça va être ta fête en 1975.

C'est Michel Deville qui offre à Christophe Malavoy son premier rôle en 1978 dans Le Dossier 51, et l'acteur est bientôt remarqué dans des comédies au charme nostalgique comme Family rock, pour lequel il décroche en 1983 le César du Meilleur espoir masculin, et Souvenirs, souvenirs. S'il reviendra à ce registre léger avec Association de malfaiteurs de Zidi, c'est plutôt dans les univers troubles de Deville (Péril en la demeure) ou Chabrol (Le Cri du hibou) qu'il déploie tout son talent. Devenu au milieu des années 80 un acteur de premier plan (il reçoit d'ailleurs le Prix Jean-Gabin en 1985), le ténébreux Malavoy affectionne les rôles de composition, comme en témoignent ses prestations de violoniste alcoolique dans La Femme de ma vie (qui lui vaut une nomination au César du Meilleur acteur en 1987) ou son interprétation de Jean Galmot aventurier dans le film homonyme en 1990.

Petit-fils d'un Poilu mort dans les tranchées -une histoire dont il tirera un livre, puis un téléfilm-, Christophe Malavoy sera souvent le héros fougueux d'oeuvres qui ont la guerre pour toile de fond, de Bras de fer à Des feux mal éteints en passant par La Soule et De guerre lasse de Robert Enrico - pour lequel il décroche une deuxième nomination aux César. Dans les années 90, l'acteur se fait moins présent sur les plateaux de cinéma : c'est le petit écran qui lui offre ses roles les plus marquants, comme celui de Guillaume Seznec dans un téléfilm d'Yves Boisset ou de l'Abbé de Pradts dans La Ville dont le prince est un enfant - une adaptation de Montherlant qui voit Christophe Malavoy passer derrière la caméra en 1997. Se consacrant par ailleurs au théâtre et à la littérature, ce comédien exigeant tourne ensuite avec l'Argentin Fernando Solanas (Le Nuage), puis, à l'occasion du Dernier jour en 2004, retrouve Nicole Garcia, vingt ans après Péril en la demeure.