Родился 26 августа 1980 в Лос-Анджелесе в семье актера Роберта Пайна. Мать, бывшая актриса, в настоящее время работает психотерапевтом. Бабушка Криса была актрисой Голливуда, и старшая сестра Кейтлин пошла по ее стопам. Стоит ли удивляться, что юного Криса потянуло на съемочную площадку? После средней школы он поступил на факультет английского языка в Калифорнийский университет в Беркли и получил степень бакалавра в 2002 году. Следующий год Крис провел в Англии в университете Лидса, а по возвращении в Америку учился актерскому мастерству в драматическом театре Сан-Франциско. Карьеру Крис, как и многие, начинал с театральных подмостков, в частности, он играл в постановках фестиваля драматического искусства Вильямстоун в Беркшир-Хиллс. Во время учебы в университете он участвовал в студенческих спектаклях и даже выходил на сцену некоторых театров Лос-Анджелеса. Однако настоящей целью Пайна был мир кино.
Дебютом на экране для Криса стало появление в известном телесериале «Скорая помощь», затем последовали и другие эпизодические роли в сериалах «Клиент всегда мертв», «Защитник», «C.S.I.: Майами». В 2004 году ему досталась первая роль в большом кино: он сыграл в комедийной мелодраме «Дневники принцессы 2: Как стать королевой». Более заметным стало участие Пайна в «Козырных тузах», а уже в 2005-м Крис исполнил главную роль в драматическом триллере «Признание», где также сыграл его отец. Через год на экраны вышли еще две картины с участием Пайна: телевизионный фильм «Капитуляция Дороти» и романтическая комедия «Поцелуй на удачу».
Актерская карьера Криса пошла в гору. Вскоре он получил ключевые роли в комедийной мелодраме «Свидание вслепую», а ради съемок в комедии «Удар бутылкой» отрастил длинные волосы по моде 70-х. Серьезным событием в жизни актера стало участие в съемках одиннадцатого фильма из серии «Звездный путь». Работу режиссера Джеффри Абрамса ждал оглушительный успех как у зрителей, так и у кинокритиков: картина собрала внушительную кассу и получила премии «Оскар» и «Сатурн». Критики также высоко оценили игру Криса, он стал еще более востребованным актером.
В 2009 году с его участием вышел фантастический триллер «Носители», годом позже Пайн озвучил персонажа мультфильма «Квантовый квест: Космическая одиссея». Кроме того, Крис не оставил и театр: летом 2010-го он играл в комедии «Лейтенант с острова Инишмор». В ленте «Неуправляемый» его напарником по съемочной площадке выступил Дензель Вашингтон. Одна из последних работ с участием Пайна – фильм «Значит, война» (2012), где он сыграл с Риз Уизерспун и Томом Харди, а также драма «Люди как мы», которая была тепло принята зрителями.