Desarrolló en su juventud talento para el dibujo, estudiando animación en el Instituto de Arte de California a partir del año 1979.
La Disney, que había becado a Burton en su segundo curso, le contrató a comienzos de los años 80 para trabajar como animador para el famoso estudio durante sus primeros años de trayectoria profesional.
En 1982 rodó su corto “Vincent” (1982), un título de seis minutos con apariencia expresionista y animación stop motion en el que aparecía como narrador el mismísimo Vincent Price.
Ese mismo año adaptó para televisión los cuentos de “Aladino y La Lámpara Maravillosa” y de “Hansel y Gretel” para televisión en la serie “Los Cuentos De Las Estrellas”.
En 1984 apareció, de nuevo en la Disney, uno de sus cortos más recordados, “Frankenweenie” (1984), historia de humor negro que narra en blanco y negro la historia de un joven llamado Victor, quien, tras perder a su perro en un accidente de tráfico, decide revivirlo al estilo de Frankenstein.
“La Gran Aventura De Pee-Wee” (1985) fue el primer largometraje dirigido por Tim Burton. El filme adaptó las andanzas de un conocido personaje televisivo en los Estados Unidos encarnado por Paul Reubens, quien quedó encandilado con “Frankenweenie” y requirió a Burton para dirigir el film.
“La Gran Aventura De Pee-Wee”, que ya muestra el proceder visual de su director y el protagonismo de un singular personaje, cuenta con la música de Danny Elfman, compositor que colaboró en casi todos los proyectos de Burton.
En “Bitelchús” (1988) coincidió en los créditos por primera vez con el actor Michael Keaton en el papel principal. Es una comedia de corte fantástico con toques de humor negro que cuenta con el co-protagonismo de Alec Baldwin y Geena Davis.
Gracias el éxito de esta película, Tim Burton salió del anonimato y comenzó a ser considerado por su indudable habilidad para construir singulares historias.
“Batman” (1989), adaptación del famoso cómic ideado por Bob Kane, se convirtió en su título más taquillero. Sometido a los rigores de la historia desarrollado, el film despliega parte de la particularidad de su autor en el trato a los personajes y especialmente en la creación estética y atmosférica, con una sombría apariencia gótica.
El mismo año del estreno de “Batman”, Tim contrajo matrimonio con la pintora Lena Gieseke (nacida en 1965), de quien se divorció en 1992.
La siguiente década se inició con una de sus mejores obras y uno de sus trabajos más personales, “Eduardo Manostijeras” (1990), cuento fantástico de gran belleza y sensibilidad que reúne muchas de las constantes estéticas y culturales de su autor.
Fue protagonizado por Johnny Deep, rostro habitual en sus próximas películas.
Después de retomar las aventuras del hombre murciélago en “Batman Vuelve” (1992), idear junto a Chris Buck la serie de dibujos animados “Family Dog” (1992), y producir y escribir “Pesadilla Antes De Navidad” (1993), título de animación dirigido por Henry Selick,
En cuanto a su vida amorosa y tras su separación de Lena Gieseke, Burton mantuvo una larga relación con la modelo y actriz Lisa Marie (1968), quien apareció en “Ed Wood” interpretando a Vampira, “Mars Attack”, “Sleepy Hollow” y “El Planeta De Los Simios”.
En el rodaje del último título citado el vínculo entre Tim y Lisa se rompió, comenzando en el año 2001 el director un noviazgo con Helena Bonham Carter (nacida en 1966).
La pareja tuvo dos hijos: Billy Raymond (nacido en el año 2003) y Nell (nacida en el 2007). Tim y Helena decidieron separarse el mes de diciembre del año 2014.
Después de esa ruptura, a Tim se le ha relacionado con Berenice Percival y con Eva Green (nacida en 1980).
En la actualidad se rumorea una relación con la actriz italiana Mónica Bellucci (nacida en 1964)