Крістофер Шеннон Пенн народився 10 жовтня 1965 року в Лос-Анджелесі. Батько режисер Лео Пенн, мати актриса Ейлін Раян. Старші брати Шон Пенн і Майкл Пенн. Бабуся і дідусь були литовськими євреями, які емігрували в США, а по материнській лінії були італійці, іспанці та ірландці. У 12 років Кріс почав вивчати акторську майстерність в Loft Studio, в Лос-Анджелесі. Також володів чорним поясом з карате.
Дебютував на великому екрані у фільмі «Чарлі і говіркий стерв'ятник» (1979). У 1983 році Френсіс Форд Коппола запросив Кріса зніматися у фільмі «Бійцівська рибка». Найбільш відомі стрічки з його участю: «Кращі з кращих» (1989), «Скажені пси» (1992) Квентіна Тарантіно, «Справжнє кохання» (1993) Тоні Скотта.
24 січня 2006 року, через день після своєї появи на кінофестивалі «Санденс», Кріса Пенна знайшли мертвим у себе вдома в Санта-Моніці. Розтин показав смерть від кардіоміопатії.