Od dziecka chciał być aktorem. Jako dziesięcioletni chłopiec debiutował w teatrze. Pięć lat później wystąpił w musicalu, którego reżyserem był Elia Kazan. Nowojorskich krytyków teatralnych zachwycił w roli króla Filipa, w wystawianej na Broadwayu sztuce "The Lion in Winter". Na dużym ekranie debiutował w thrillerze Sidneya Lumeta "Taśmy prawdy" (1971); główną rolę zagrał Sean Connery. Później wystąpił m.in. w "Next Stop Greenwich Village" (1976) Paula Mazursky'ego i "Roseland" (1977) Jamesa Ivory'ego.

Jego nazwisko stało się znane w 1979 r., kiedy to zdobył Oscara za "najlepszą rolę drugoplanową" w "Łowcy jeleni" (1978) Michaela Cimino. W filmie tym wcielił się w amerykańskiego żołnierza, który ucieka z wietnamskiego więzienia, lecz popada w obłęd, zostaje w Sajgonie i gra dla pieniędzy w rosyjską ruletkę. W innym filmie Cimino, westernie "Wrota niebios" (1980), zagrał rewolwerowca. W 1980 r. wystąpił także w ekranizacji powieści Frederica Forsytha pt. "Psy wojny" wyreżyserowanej przez Johna Irvinga.

Potrafi wzbudzić respekt i strach jednym spojrzeniem. W każdej sytuacji zachowuje kamienną twarz. To sprawiło, że David Cronenberg uznał go za doskonałego w roli nauczyciela, który potrafi przewidywać przyszłość w "Strefie śmierci" (1983); scenariusz powstał na podstawie powieści mistrza horroru, Stephena Kinga.

"Widok na zabójstwo" (1984) Johna Glena to jeden z filmów cyklu o Jamesie Bondzie. Walken wcielił się w nim w rolę amerykańskiego biznesmena, który sprzedaje Rosjanom dane na temat mini-układu scalonego. Półoszalały, pijany weteran wojenny (Walken) decyduje się uczestniczyć w tym samym treningu, któremu poddaje podległych mu rekrutów. Ten moment terroru i patosu w filmie "Biloxi Blues" (1988) Mike'a Nicholsa najmocniej zapada w pamięci widza. Christopher był bezwzględnym gangsterem w "Królu Nowego Jorku" (1990) Abla Ferrary i nawiedzonym Wenecjaninem w "The Comfort of Strangers (1990) Paula Schradera. W "Powrocie Batmana" (1992) Tima Burtona zagrał czarny charakter, czyli ogarniętego żądzą władzy Maxa Shrecka. Film Tony'ego Scotta "Prawdziwy romans" (1993) udowodnił, iż aktor ten potrafi prowadzić grę z filmowymi konwencjami. W "Pulp Fiction" (1994) Quentina Tarantino wygłosił doskonały monolog na temat pamiątkowego złotego zegarka. Z Ablem Ferrarą spotkał się ponownie na planie "Uzaleznienia" (1995) i "Pogrzebu" (1996).
W 1998 r. wystąpił m.in. w komedii "Atomowy amant" (1998) Hugh Wilsona i horrorze "Trance" Michaela Almereydy, a rok później jako bezgłowy upiór nawiedzał miasteczko Sleepy Hollow w filmie Tima Burtona.

Walken jest również doskonałym tancerzem, co udowodnił w filmie "Pennies from Heaven" (1981). W 1993 r. wystąpił w teledysku Madonny "Bad Girl". Pisze dramaty. Zagrał we własnej sztuce pt. "Him". Żonę Georgianne, aktorkę polskiego pochodzenia, poznał na planie filmu "West Side Story". Pobrali się w 1969 roku.