克里斯·派恩的演艺生涯开始于剧场表演。他在威廉姆斯的戏剧节(WilliamstownTheaterFestival),加利福尼亚大学和洛杉矶的剧团里担当过表演。
2003年,他初登荧幕,在《急诊室的故事》中客串,继而在短片电影《WhyGermany》中出演角色。
2004年,24岁的克里斯·佩恩得到了《公主日记2:皇室婚约》中尼古拉斯一角,片中的女主角是安妮·海瑟薇,他在片中和安妮·海瑟薇谈情说爱。《公主日记2》之后,克里斯·派恩片约不断,这些作品都以中小成本电影为主。
2005年,他出演了惊悚影片《忏悔》和短片《TheBulls》,还参与了《美国梦》(AmericanDreamz)和《六尺之下》。2006年,他与琳赛·洛翰合演爱情喜剧《倒霉爱神》,影片中扮演倒霉小子Jake。
2008年的《酒质受损》是一部关于美国葡萄酒的剧情电影,根据真实事件改编而成,克里斯·派恩在片中饰演青年人鲍,是片中的一个配角。
2009年5月8日,克里斯·派恩完成了作品《星际迷航》,克里斯·派恩在片中饰演年轻的詹姆斯·T·柯克舰长。9月4日,北美还上映了克里斯·派恩主演的惊悚电影《末日病毒》。
2010年,克里斯·派恩主演的《危情时速》上演。《危情时速》影片根据2001年的一场真实“灾难”改编而成,克里斯·派恩在《危情时速》中扮演的角色是威尔·寇森。
2012年克里斯·派恩有四部电影上映。第一部是在美国情人节档期上映的爱情动作喜剧片《情敌大战》。
2012年冬季,克里斯·派恩在派拉蒙影业公司与梦工厂合作的最后一部动画作品《守护者联盟》中为冰霜侠Jack担任了配音。
2013年,随着影片《星际迷航:暗黑无界》的上映,克里斯·派恩再次饰演柯克舰长这一角色。
2015年7月,加盟DC漫画改编电影《神奇女侠》,在片中饰演神奇女侠男友史蒂夫·特雷弗。
2016年,主演西部犯罪片《赴汤蹈火》,与本·福斯特饰演一对劫匪兄弟。主演电影《星际迷航:超越星辰》于2016年7月22日北美上映,9月2日中国大陆上映。主演电影《怒海救援》。
2017年,确定与米歇尔·威廉姆斯合作出演惊悚片《AlltheOldKnives》。
2018年3月9日,与奥普拉·温弗瑞、瑞茜·威瑟斯彭、敏迪·卡灵合作出演的奇幻电影《时间的皱折》在美国上映。2018年9月6日,主演的历史电影《法外之王》在多伦多国际电影节上映,饰演苏格兰国王罗伯特·布鲁斯。
2019年,与英迪娅·埃斯利合作出演的电视迷你剧《我即黑夜》播出。
2020年,与盖尔·加朵合作出演的电影《神奇女侠1984》在美国上映。