Après une enfance et une scolarité passées à Boston, Chris Evans décide de partir à New York pour tenter sa chance dans la comédie. Il parvient très vite à percer dans le métier, en s'illustrant notamment dans des séries télévisées (Boston Public, Opposite Sex). Sa carrière au cinéma débute en 2001, dans une comédie pour adolescents (Sex academy). Mais loin de rester cantonné à un seul genre, l'acteur multiplie les rôles : il triche aux examens avec Scarlett Johansson dans la comédie policière The Perfect score (2004), donne la réplique à Kim Basinger dans le thriller Cellular (2004), et séduit Jessica Biel dans London (2005).
Le destin de Chris Evans s'embrase en 2005, lorsqu'il décroche son premier rôle de super-héros. Dans Les Quatre Fantastiques, un blockbuster adapté des comics Marvel, il incarne Johnny Storm, alias la Torche humaine. Le film est un succès et connait une suite deux ans plus tard (Les 4 Fantastiques et le Surfer d'Argent). Super-pouvoirs et comics, tels seront désormais les deux constantes dans la carrière de l'acteur. Il prête ainsi sa voix à un allié des Tortues ninja (2007), se découvre des capacités supra-humaines dans Push (2009), et combat dans le délirant Scott Pilgrim vs. the World (2010). La même année, il se glisse dans la peau d'un ex-agent de la CIA renégat pour The Losers... un long métrage qui est aussi une adaptation de comics !
Parallèlement, Chris Evans continue de jouer avec le feu. Il fait partie de l'équipe du Sunshine (2007) de Danny Boyle, engagé dans une expédition pour réanimer le soleil. Loin de la science fiction, il retrouve ensuite Scarlett Johansson dans Le Journal d'une baby-sitter, interprète le rôle d'un policier aux côtés de Keanu Reeves dans Au bout de la nuit, puis fait équipe avec Anna Faris pour lui trouver son âme sœur ((S)ex List). Tête d'affiche de Puncture, l'acteur tente de percer dans le registre dramatique. Malheureusement pour lui, sa performance de junkie partant en croisade contre l'industrie pharmaceutique est boudée par le public.
Plus que jamais, Chris Evans peut compter sur l'univers des comics pour rebondir. Avec Captain America (2011), il prend la décision de sa carrière et signe avec Marvel Studios un contrat de six films. En acceptant le rôle de Steve Rogers, ce jeune américain chétif, transformé en Super-soldat pendant la Seconde Guerre mondiale, Evans s'engage pour au moins une décennie... Après Captain America, le long métrage qui présente le héros au public, le personnage qu'il incarne rejoint les Avengers, la super-équipe qui rassemble les principaux héros de l'éditeur Marvel (Iron Man, Captain America, Hulk, Thor, la Veuve Noire, Œil de Faucon, etc.). Toutefois, il n'oublie pas de sortir de temps à autre de son costume en côtoyant la comédie ((S)ex List), le thriller (The Iceman) ou la science-fiction (Snowpiercer, le Transperceneige).
De manière logique, on le retrouve à nouveau en super-héros en 2014 dans Captain America, le soldat de l'hiver et en 2016 dans Captain America : Civil War. Entre les deux, Chris Evans fait à nouveau équipe avec ses collègues Avengers dans Avengers : L'Ère d'Ultron toujours de Joss Whedon, qui réalise un score presque aussi élevé que le premier volet de plus d'1,4 milliard de dollars de recettes mondiales.