Christopher Eugene O'Donnell nasceu em 26 de junho de 1970 em Winnetka, Illinois, filho de Julie Ann (Rohs) e William Charles O'Donnell Sr., que gerenciou uma estação de rádio da CBS, a WBBM-AM. Ele é o filho mais novo de sua família, com quatro irmãs e dois irmãos. Seu pai tinha ascendência irlandesa e a linhagem de sua mãe inclui alemão, inglês e suíço.
O'Donnell começou a modelar com a idade de treze anos e continuou até a idade de dezesseis anos, quando apareceu em comerciais. Quando ele tinha dezessete anos, ele estava se preparando para parar de atuar e modelar, mas foi convidado a fazer um teste para o que seria seu primeiro filme, Men Don't Leave (1990). Ele não queria ir ao teste, mas sua mãe o subornou dizendo que compraria um carro novo para ele se ele fosse e ele conseguisse o papel.
Desde aquele momento em sua vida, Chris apareceu em alguns grandes filmes, incluindo Fried Green Tomatoes (1991), Scent of a Woman (1992), Mad Love (1995) e Vertical Limit (2000). Ele desempenhou um papel em Kinsey (2004), que apareceu nos cinemas no ano de 2004.
Chris teve tempo de agir para passar o tempo com sua esposa, Caroline, filho, Chris Jr. e sua filha Lilly. Ele também passou dois meses em Nova York tocando no "The Man Who Had All the Luck", de Arthur Miller.
