Fils d'un général de l'US Air Force, Kris Kristofferson est diplômé en littérature de la prestigieuse université d'Oxford. Pilote d'hélicoptère de l'US Air Force au début de sa carrière, il démissionne en 1965 pour se lancer dans l'écriture de chansons country, pour Janis Joplin et Johnny Cash notamment.

Ses débuts sur grand écran, Kris Kristofferson les effectue sous la direction de Dennis Hopper dans le drame The Last Movie. Mais c'est devant la caméra de Sam Peckinpah que l'acteur se révèle, avec Pat Garrett et Billy le Kid (1973). Un metteur en scène qu'il retrouve en 1974 pour Apportez-moi la tête d'Alfredo Garcia puis quatre ans plus tard pour Le Convoi, après un détour par une nouvelle version de A Star is born aux côtés de Barbra Streisand (1976).

En 1980, le comédien participe à l'aventure de La Porte du paradis de Michael Cimino puis se tourne vers la télévision en apparaissant dans de nombreux téléfilms.

On retrouve Kris Kristofferson en haut de l'affiche en 1996 dans Lone star de John Sayles. Militaire dans La Fille d'un soldat ne pleure jamais, l'acteur participe à l'action de Blade en 1998, à celle de Payback un an plus tard, puis part rejoindre La Planète des singes version Tim Burton en 2001. En 2002, Kris Kristofferson retrouve les vampires dans Blade II de Guillermo Del Toro, avant de donner la réplique pour la troisième fois à Wesley Snipes pour les besoins de Blade trinity.

Variant les genres, Kris Kristofferson est à l'affiche du thriller The Jacket (2005), de la comédie dramatique sur la malbouffe Fast Food Nation (2006) et est le narrateur de I'm Not There (2017) où Bob Dylan est incarné par six acteurs différents. Le comédien tend cependant à privilégier les films plus légers voire familiaux, à l'image de L'Incroyable Histoire de Winter le dauphin et sa suite ou encore Angels Sing.

Particulièrement à l'aise dans le western, Kris Kristofferson joue dans Lawless Range (2016), Traded (id.) et Hickok (2017), qui ne bénéficient pas d'une sortie en salles. Parallèlement, il se glisse dans la peau d'Andrew Jackson dans la série Texas Rising centrée sur l'exploration de la Révolution du Texas contre Mexico et la naissance des Texas Rangers.