Christopher Lloyd wurde am 22. Oktober 1938 in Stamford, Connecticut, geboren. Seine Mutter Ruth (geborene Lapham) war die Tochter von Lewis Henry Lapham, einem der Gründer des Ölkonzerns Texaco (der später mehrfach in Christophers „Zurück in die Zukunft“-Franchise Erwähnung fand). Lewis‘ Wohnsitz in New Canaan, Connecticut, ist Wavenly Park. Es handelt sich um ein 300 Hektar großes Anwesen, das nach seinem Tod dem Staat Connecticut geschenkt wurde und 2019 in das National Register of Historic Places aufgenommen wurde. Christophers Onkel (Ruths Bruder) war von 1944 bis 1948 Bürgermeister von San Francisco.

Lloyd verfolgte zunächst seine Liebe zur Schauspielerei, indem er im Alter von 14 Jahren als Lehrling in einem Sommertheater arbeitete. Mit 19 Jahren nahm er Unterricht an der Neighborhood Playhouse School of the Theatre in New York City bei dem renommierten Schauspiellehrer Sanford Meisner. Lloyd gab sein Bühnendebüt in einer Inszenierung von And They Put Handcuffs on the Flowers von Fernando Arrabal. Sein Broadway-Debüt gab er in einer Inszenierung von Red, White and Maddox, die jedoch kein großes Publikum anlockte. Christopher Lloyd arbeitete danach kontinuierlich am Theater, vor allem bei den New Yorker Shakespeare-Festivals und in Off-Broadway-Shows wie Die Möwe, Macbeth, Was jede Frau weiß und Kaspar, gelegentlich auch am Broadway. Als er 1975 die Hauptrolle des Oberon in einer Inszenierung von Ein Sommernachtstraum an der Yale University spielte, arbeitete er mit der jungen Meryl Streep zusammen, die die Rolle der Helena übernahm. Lloyd wirkte in mehr als 200 Bühnenproduktionen mit, bevor er sich am Film versuchte. Seine erste Filmrolle war die des Psychiatriepatienten Max Taber in One Flew Over the Cuckoo’s Nest (1975) mit Jack Nicholson in der Hauptrolle. Der Film wurde mit fünf Oscars ausgezeichnet, unter anderem für den besten Film. Danach wurde er in seiner bisher denkwürdigsten Rolle als Emmett „Doc“ Brown in Zurück in die Zukunft und dessen Fortsetzungen besetzt.