Né à Winter Park, en Floride, Chris McKay passe la majeure partie de son enfance à Chicago. En grandissant, il se passionne rapidement pour le cinéma et tourne ses premiers courts avec la caméra Super 8 de ses parents. Après le lycée, il fréquente la Southern Illinois University pendant deux ans, en section cinéma, et obtient son diplôme au Columbia College de Chicago. Pendant ses études, il assiste à son premier tournage avec Oncle Buck (1989).
Durant les années 1990, Chris commence par travailler comme monteur sur des films indépendants, comme par exemple It's Now... or Never! (1995), Bullet On Wire (1997), 35 Miles From Normal (id.), Stricken (id.) ou encore Kwik Stop (2001). En 2002, le natif de Winter Park écrit et réalise son premier long métrage, 2WKS, 1YR, dans lequel un homme superficiel et sa petite amie passent un an ensemble, puis se séparent avant le Nouvel An.
En 2005, Chris McKay revient au montage sur la série en stop-motion Robot Chicken, dont il devient vite coproducteur et metteur en scène de nombreux épisodes. Il signe également le montage de La Grande aventure Lego (2014), produit Lego Ninjago : Le Film (2017) et réalise Lego Batman, Le Film (id.). Ce dernier se solde par un succès au box-office, puisqu'il rapporte 311 millions de dollars dans le monde pour un budget estimé à 80 millions de dollars.
En 2021, Chris McKay s'attaque à son deuxième film en prises de vues réelles, The Tomorrow War, un blockbuster de SF et d'action avec Chris Pratt, dont la Covid empêche une sortie en salles. Il est finalement diffusé sur Amazon Prime et connaît un important engouement. Puis, il met en scène Renfield, une comédie d'horreur avec Nicholas Hoult et Nicolas Cage, incarnant respectivement Dracula et son fidèle assistant cherchant toutefois à s'affranchir.
Chris est en préparation de tournage sur plusieurs projets, dont Lego Batman 2 et Nightwing.
Laurent Schenck