Après des études à la California Institute of the Arts, Tim Burton débute chez Disney dans les années 70, collaborant à l'animation de plusieurs dessins animés, dont Rox et Rouky. Après cette expérience, il débute dans la réalisation avec deux courts métrages, l'un d'animation (Vincent; 1982), l'autre de facture classique, Frankenweenie (1984), parodie revendiquée de Frankenstein et des films de la firme Hammer.

En 1985, Tim Burton réalise son premier long métrage, Pee Wee Big Adventure, qui plante déjà les bases d'un univers très personnel, où le fantastique le dispute à l'onirisme. Trois ans plus tard, il se révèle au grand public avec la comédie Beetlejuice, fable fantastico-macabre dans laquelle Michael Keaton incarne un "bio-exorciste" totalement déjanté. Il retrouvera le comédien pour Batman (1988) et Batman, le défi (1991), le glissant sous le costume du célèbre homme chauve-souris et démontrant par la-même que son génie créatif peut aussi s'exprimer sur des films dits "de commande".

Fidèle en amitiés professionnelles, Burton entame en 1990, par la romance fantastique Edward aux mains d'argent, une fructueuse collaboration avec Johnny Depp. Après avoir donné au comédien le rôle d'une invention humaine pourvue d'un coeur et de lames de métal en guise de doigts, le cinéaste ne cessera de lui offrir des prestations fortes et originales. Ainsi, Johnny Depp se glisse sous les traits du réalisateur de sériez Z Ed Wood (1994), fait tout pour percer le mystère d'un cavalier sans tête dans Sleepy Hollow (1999) et campe un inquiétant chocolatier dans Charlie et la chocolaterie (2005), adapté du livre pour enfants de Roald Dahl.

Tim Burton parvient parfois à s'affranchir du fantastique pur et d'un cinéma très personnel bâti au fil des ans. Il emprunte ainsi un ton plus parodique avec Mars Attacks! (1996), qui narre une invasion extra-terrestre aussi tragique que délirante, se penche sur l'exercice du remake avec La Planète des singes (2001), ou abandonne même toute excentricité avec la fable douce-amère Big fish (2003).

Considéré comme l'un des cinéastes les plus inventifs de sa génération, Tim Burton est également un producteur avisé, notamment dans le domaine du film d'animation fantastique (James et la pêche géante, L' Etrange Noël de M. Jack, Les Noces funèbres).