Réalisateur d'origine écossaise expatrié aux Etats-Unis, Michael Caton-Jones fréquente le milieu punk à la fin des années 70 avant de travailler aux studios de la Victorine à Nice. Parti à Londres pour y devenir écrivain, il officie un temps comme machiniste au théâtre avant d'entrer à la National Film School britannique. Dès sa sortie de l'école il débute comme réalisateur pour la télévision anglaise.

C'est à partir d'un fait divers politique qu'il tourne en 1988 son premier film, Scandal, dans lequel il dirige notamment John Hurt, Ian McKellen et Bridget Fonda. Un grand nombre d'acteurs anglais avaient refusé d'apparaître dans le film en raison de son contenu sulfureux. Deux ans plus tard, Caton-Jones dirige un casting tout aussi impressionnant (Matthew Modine, Billy Zane, Eric Stoltz, David Strathairn, John Lithgow...) dans Memphis Belle, drame guerrier épique autour d'un bombardier américain, adaptant à nouveau une histoire vraie.

Avec Doc Hollywood il travaille avec Bridget Fonda pour la seconde fois, tandis que Michael J. Fox y interprète un jeune chirurgien plastique de Beverly Hills. L'année suivante il dirige deux grandes stars, l'une confirmée, l'autre encore en passe de le devenir, dans Blessures secrètes : Robert De Niro et le tout jeune...Leonardo DiCaprio. En 1995 il réalise Rob Roy, du nom du fameux chef écossais incarné ici à l'écran par Liam Neeson, film qui marque aussi les retrouvailles du metteur en scène avec son comédien fétiche John Hurt.

Le Chacal marque l'incursion de Michael Caton-Jones dans le film d'action, avec cette rencontre musclée entre Bruce Willis et Richard Gere, remake d'un film de Fred Zinnemann. Le reste de sa filmographie est marqué par une volonté de mélanger un cinéma de grand spectacle et un cinéma plus intimiste. Père et flic appartient à la seconde catégorie, et permet à Caton-Jones de retrouver Robert De Niro, incarnant un flic enquêtant sur un meurtrier qui n'est autre que son propre fils.

L'année 2005 accentue la bipolarité de sa carrière. D'un côté il tourne Shooting dogs où John Hurt tient la vedette, évocation réaliste et documentée d'un massacre ethnique ayant eu lieu au Rwanda. De l'autre il revient au cinéma populaire avec Basic instinct 2, la suite du film de Paul Verhoeven. Le personnage principal est toujours incarné par Sharon Stone mais l'histoire se déroule cette fois-ci à Londres, marquant ainsi le retour de Caton-Jones à ses racines européennes.