С ранних лет Тим чувствует себя чужим в родном городе. По его признанию, родители, по непонятным причинам, заложили кирпичом окна в его детской, оставив лишь небольшие зазоры для света.
В юности Тим играет в водное поло за школьную команду, предпочитает одиночество, слушая панк-рок и развлекаясь походами в кино. Репертуар его любимых кинотеатров, чаще всего, ограничивается второсортной фантастикой и фильмами ужасов. Одно время он мечтает работать актёром, «управляющим резиновым монстром Годзиллой» из японских фильмов. Вдохновленный кино-работами Рэя Харрихаузена, он рано пробует делать свои собственные кукольные мультфильмы — большинство из них утеряны, либо считаются таковыми.
После окончания школы (англ. Burbank High School) в 1976 году он поступает в Калифорнийский институт искусств (англ. Cal Arts). Во время учёбы Бёртон часто заменяет написание учебных работ съёмками короткометражных любительских фильмов по мотивам заданного материала. К этому периоду времени относится, например, утраченные короткометражные фильмы «Гудини», «Гибельный доктор» и анимационная лента «По следам монстра-сельдерея».

В 1979 Тим Бёртон начал работать сначала дизайнером персонажей, а затем и аниматором на студии Диснея. Был несколько раз уволен и вновь принят. Первой крупной работой Бёртона была раскраска целлов в мультфильме Ральфа Бакши «Властелин Колец» (1978)[2]. Также Бёртон принимал участие в создании лент «Лис и охотничий пёс» (1981), «Черный котел» (1985) и первого диснеевского фильма с активным использованием компьютерной графики «Трон» (1982).
Тогда же Бёртон со своими друзьями снимает свой последний «независимый» фильм «Луау — вечеринка по-гавайски». Долгое время об этом фильме ничего не было известно кроме небольшого упоминания в одном из интервью Бёртона о том, что ради развлечения он с друзьями снял также фильм о мексиканском монстре, инопланетянах и сёрферах.
Позже Бёртон сравнит работу на Диснея со службой в вооруженных силах (любопытно, что будущий режиссёр никогда не служил в армии).
Ряд работ Бёртона так и останутся незавершёнными. Например фильм о приключениях детей накануне Хэллоуина «Trick or Treat» был заморожен на уровне разработки концепции персонажей.
Помимо этого, Бёртон режиссирует экранизацию сказки «Гензель и Гретель» (1982) специально для японского отделения Disney Channel.
Впоследствии Бёртон снимет на Диснее свой первый шестиминутный мультфильм «Винсент». Его следующую работу, «Франкенвини» (1984), студия не решилась выпускать на экраны, сочтя этот фильм несовместимым с имиджем детской студии, и в прокат он вышел лишь в 1992 году. В это же время на студии Бёртон знакомится со своей первой постоянной подругой Джули Хиксон. Под её влиянием была снята большая часть первых самостоятельных фильмов Бёртона. Хиксон участвовала в разработке первых набросков сценария к «Бэтмену» (1989).

«Франкенвини» (1984), несмотря на практический запрет, разошёлся по студиям в виде нескольких промо-копий и привлек внимание известного комика Пола Рубенса. В результате, тот поручил Бёртону снять полнометражный фильм «Большое приключение Пи-Ви».
Во время съемок «Большого приключения» Тим Бёртон заводит дружбу с композитором Дэнни Эльфманом, который с этого момента становится практически постоянным композитором в его фильмах.
Фильм о коротышке, не желающем выходить из детского возраста, имел значительный коммерческий успех. Этот факт подтолкнул руководство студии Warner Bros. к идее поручить (1985 год) подающему надежды режиссёру готовящуюся экранизацию комиксов о Человеке — Летучей Мыши. Однако из-за затянувшейся переработки первоначального сценария съёмки были отложены на неопределённый срок. Во время этого затянувшегося перерыва Бёртон как режиссёр участвует в двух телепроектах, для которых снимает сказку «Аладдин и его волшебная лампа» и детектив «Горшок».
В силу ранее заключённого со студией контракта Бёртон тем не менее был должен снять один фильм. Однако молодой режиссёр решительно отвергает сценарии второсортных комедий, которые поступают к нему после успеха «Пи-Ви». В итоге этим фильмом стал «Битлджус» (1988), за которым последовали две ленты положившие начало возрождению «бэтмэнианы»: «Бэтмен» (1989) и «Бэтмен Возвращается» (1992).
В этот период Бёртон сходится с известным фотографом Леной Гейске, с которой вступает в брак 24 февраля 1989. Этот союз оказался недолговечным и 31 декабря 1991 года пара расторгла свои отношения.

Многие исследователи творчества Бёртона считают, что его женщины оказывали максимальное влияние на последующее творчество режиссёра. Велико влияние бывшей танцовщицы стриптиза Лизы Мэри, художницы, а впоследствии и актрисы, с которой режиссёр долгое время встречался, обручился (в начале 1992) и проживал вместе вплоть до 2001 года.
За это время были сняты наиболее показательные для творчества Бёртона фильмы: «Эдвард Руки-ножницы» (1990), «Эд Вуд» (1994), «Сонная Лощина» (1999) и другие (см. фильмографию).
Фильмом «Эдвард Руки-ножницы» ознаменовано начало длительного сотрудничества Бёртона с актёром Джонни Деппом. Депп возглавляет список актёров, постоянно снимающихся у Бёртона и считается альтер-эго Бёртона.
На съёмках «Эдвард Руки-ножницы» (1990) Бёртон все больше сближается с кумиром своей юности актёром Винсентом Прайсом (они познакомились ещё во время озвучивания мультфильма «Винсент»). Результатом дружбы становятся съёмки документального фильма «Разговоры с Винсентом». Фильм остался незаконченным из-за смерти актёра в 1993 году.
Дважды режиссёр пробует себя в съёмках рекламных роликов: в 1998 для жевательной резинки Hollywood Gum — ролик «Садовый гном», и в 2000 — два ролика для часовой компании Timex «Кунг-фу» и «Манекен». В ролике «Манекен» главную роль исполнила Лиза Мэри. Лиза Мэри также появляется в эпизодических ролях или ролях второго плана практически во всех фильмах Бёртона в период с 1994 по 2001 год и озвучивает некоторых персонажей в сериале «Стейнбой — мальчик-пятно».
Кроме того, Тим Бёртон активно пишет сценарии к собственным фильмам «Эдвард Руки-ножницы», «Эд Вуд», мультфильмам «Кошмар Перед Рождеством», (и в дальнейшем «Труп Невесты» и др.) и многим другим (см. фильмографию).
Срежиссированный из-за тотальной загруженности другим режиссёром кукольный анимационный фильм «Кошмар Перед Рождеством» по одному из ранних стихотворений Тима Бёртона поначалу не получает признания зрителей, но, будучи выпущенным на видео имеет бурный успех и на долгое время становится его «визитной карточкой». Повсеместно распространена ошибка, согласно которой именно Бёртон считается режиссёром данного проекта.
В 1995 году выходит первое издание ставшего классическим сборника интервью «Бёртон о Бёртоне» американского кинокритика Марка Солсбери — настольная книга всякого фаната Бёртона, постоянно дополняемая и выдержавшая неоднократные переиздания. Предисловие к сборнику написал друг режиссёра и его кинематографическое альтер-эго Джонни Депп. (В феврале 2008 книга вышла на русском языке в издательстве «Азбука» под названием «Тим Бёртон. Интервью: Беседы с Марком Солсбери».)
Этот период характерен ещё и наибольшим количеством фильмов, которые было предложено снимать Бёртону, но по тем или иным причинам съёмки либо были приостановлены, либо пост режиссёра переходил другим: так, Бёртон мог снять фильмы «Мэри Рейлли» (Бёртон замещен Стивеном Фрирзом), «Возвращение Супермена» (отложен, снят позднее Брайаном Сингером), «Динозавры Атакуют!» (отложен), «Человек с инфракрасным зрением» (отложен), продолжения «Битлджуса», «Падение дома Эшеров» по рассказу Эдгара По, фильм в стиле фликов Расса Мейера «Go Baby Go», итого около десятка проектов. Ко всему, Бёртон планировал снять Лизу Мэри в главной роли в ремейке классического фильма ужасов Марио Бава «Маска Демона» по повести Гоголя «Вий». Проекту не суждено было осуществиться.
Бёртон выступает повторно как писатель в 1997, выпустив книгу «Унылая Смерть Мальчика-Устрицы» с собственными иллюстрациями. По словам самого Тима в интервью на TV — это не детская книга, и вряд ли «младенец» поймет её.
Тогда же, по его собственному признанию, с подачи Лизы Мэри он увлекается дзенскими медитативными практиками, которые позволяют пережить Бёртону ряд закрытых проектов, все больше склоняется к вегетарианским диетам. Все более реальные формы принимает его увлечение фотографией. Бёртон экспериментирует с широкоформатными и цифровыми камерами. Объектом его съемок чаще всего становится Лиза Мэри.
В этом же году Бёртон принимает приглашение на участие в жюри Международного кинофестиваля в Каннах.
С начала 2000-х уезжает из Калифорнии, США и постоянно проживает в Лондоне, Великобритания. За это в американской прессе его периодически называют «режиссёр, который проживает в Лондоне».

В 2001 году Бёртон приступает к съёмкам ремейка фантастической картины 1968 года «Планета обезьян». В этот момент Бёртон увлекается английской актрисой Хеленой Бонэм Картер. Их союз с Лизой Мэри распадается. По суду режиссёр выплачивает бывшей «музе» $5.4 млн (выплата будет задержана по вине Бёртона на три года)[3]. Последовавшие спустя несколько лет требования Лизы Мэри выплатить ей дополнительную денежную сумму были отвергнуты в судебном порядке.
В октябре 2001 Бёртон обручился с Бонэм Картер. Вышедшая в прокат в июле того же года «Планета обезьян» собирает только в США 180 миллионов долларов при бюджете в 100 миллионов[4], однако большинство критиков называют новый фильм Бёртона худшим из когда-либо им снятых.
Смерть обоих родителей и последующее рождение (4 октября 2003) сына Билли Рэя найдет отражение в самом противоречивом его фильме «Крупная рыба». Необычная для всего остального творчества Бёртона «Рыба» послужила почвой для слухов и домыслов в прессе о творческом кризисе режиссёра.
Однако эти слухи были развеяны двумя последующими картинами: «Чарли и шоколадная фабрика» по повести для детей Роальда Даля и кукольным мультфильмом «Труп невесты» (2005). В них к Бёртону вернулась свойственная ему мрачная манера повествования, а самим фильмам сопутствовал значительный кассовый успех. В этом же году он номинирован на Оскар за «Труп невесты».
Летом 2006 года Бёртон пытается реализовать давний замысел по экранизации истории авантюриста и естествоиспытателя Александра Рипли. Проект получает название «Верю — Не верю». Однако, из-за проблем с превышением бюджета, его реализация сначала была отложена, а затем и вовсе поручена другому режиссёру[5]. Тим Бёртон поначалу остается лишь в качестве продюсера, а затем, в октябре 2006 и вовсе покидает проект. Тогда же, в 2006 он пробует себя в качестве клипмейкера — режиссирует музыкальный видеоклип на песню «Bones» группы The Killers. В конце октября 2006 компания Warner Bros выпускает повторно мультипликационный фильм «Кошмар Перед Рождеством» в стереоскопическом изображении (3D). Попутно переиздается двойной диск с расширенным саундтреком к фильму. Позднее появляется официальное заявление компании Дисней, о ремастеринге для 3D «Винсента».
В 2006—2007 годах Бёртон предпринимает попытку кино-постановки мюзикла Стивена Сондхейма «Суини Тодд, демон-парикмахер с Флит-стрит». 5 сентября того же года им получена специальная награда венецианского кинофестиваля — Золотой лев за достижения в жизни и творчестве, там же, в рамках объявленного Дня Бёртона демонстрируется 8-минутный (вопреки объявленному 10-минутному) отрывок из будущего фильма.
Двумя неделями ранее пара Бёртон-Бонэм Картер официально объявляет о второй беременности Хелены — дочь Бёртона появляется на свет ночью 15 декабря 2007. Длительное время пара скрывает от общественности её имя. 8 месяцев спустя, в одном из интервью Хелена Бонэм Картер сообщает, что её дочь от Бёртона назвали Нел.
В конце октября 2007 Warner Bros. анонсировала запуск нового фильма «Подмастерье призрака» по одноимённому детскому историческому роману Джозефа Дилейни, с Бёртоном в качестве режиссёра. В конце марта 2008 Бёртон был отозван с проекта по причине занятости.
В ноябре 2007 студия Дисней объявляет о своем намерении задействовать Бёртона в двух 3D-анимационных проектах: постановке «Алисы в Стране Чудес» и ремейке его собственного фильма «Франкенвини». Бёртон пожелал выступить не только режиссёром, но продюсером и соавтором сценария новой версии «Франкенвини».
В начале 2008 года Бёртон высказывается о его женитьбе на Бонэм Картер, которая может состояться в самое скорое время. Позднее пара продает свои апартаменты в Лос-Анджелесе (США) и окончательно переезжает в Лондон (Великобритания).

1971 — Остров доктора Игора / The Island of Doctor Agor — Существо
1976 — Гудини / Houdini: The Untold Story — Гудини
1979 — Гибельный доктор / Doctor of Doom
1982 — Луау — вечеринка по-гавайски / Luau — Сверхсущество и Морти
1989 — Бэтмен (фильм, 1989) / Batman — эпизодическое камео
1991 — Одиночки (фильм, 1992) / Singles — Брайан
1992 — Хоффа / Hoffa — эпизодическое камео
2012 — Люди в чёрном 3 /Men in Black III — эпизодическое камео

1978 — Добро пожаловать в мои кошмары / Welcome To My Nightmare
1978 — Властелин колец / The Lord of The Rings
1979 — По следам монстра-сельдерея / Stalk of the Celery
1981 — Лис и Гончая / The Fox and the Hound — аниматор
1982 — Винсент / Vincent
1982 — Трон / Tron — аниматор
1992 — Домашняя псина / Family Dog — дизайнер персонажей
1993 — Кошмар перед Рождеством / The Nightmare Before Christmas — дизайн персонажей
2000 — Мальчик-Пятно и его мир / The World of Stainboy — дизайн персонажей

1971 — Остров доктора Игора / The Island of Doctor Agor
1976 — Гудини / Houdini: The Untold Story
1979 — По следам монстра-сельдерея / Stalk of the Celery
1979 — Гибельный доктор / Doctor of Doom
1982 — Винсент / Vincent
1982 — Луау — вечеринка по-гавайски / Luau
1982 — Гензель и Гретель / Hansel and Gretel — автор идеи
1984 — Франкенвини / Frankenweenie
1988 — Битлджус / Beetlejuice
1990 — Эдвард Руки-ножницы / Edward Scissorhands — история
1990 — Битлджус / Beetlejuice: The Animated Series — сценарий к ряду эпизодов
1993 — Кошмар перед Рождеством / The Nightmare Before Christmas — история
2000 — Мальчик-Пятно и его мир / The World of Stainboy
2000 — «Затеряные в стране Оз» / Lost in Oz — сценарий пилотного эпизода
2005 — Труп Невесты / Corpse Bride — персонажи
2012 — Франкенвини / Frankenweenie

1979 — По следам монстра-сельдерея / Stalk of the Celery
1982 — Луау — вечеринка по-гавайски / Luau
1990 — Эдвард Руки-ножницы / Edward Scissorhands
1990 — Битлджус / Beetlejuice: The Animated Series — исполнительный продюсер
1992 — Домашняя псина / Family Dog — исполнительный продюсер
1992 — Бэтмен Возвращается / Batman Returns
1993 — Кошмар перед Рождеством / The Nightmare Before Christmas
1994 — Эд Вуд / Ed Wood
1994 — Юнга / Cabin Boy
1995 — Бэтмен навсегда / Batman Forever
1996 — Марс атакует! / Mars Attacks!
1996 — Джеймс и гигантский персик / James and the Giant Peach !
2000 — Мальчик-пятно и его мир / The World of Stainboy
2000 — «Затеряные в стране Оз» / Lost in Oz — исполнительный продюсер
2005 — Труп невесты / Corpse Bride
2009 — 9 / 9
2010 — Алиса в Стране Чудес / Alice in Wonderland
2012 — Президент Линкольн: Охотник на вампиров / Abraham Lincoln: Vampire Hunter
2012 — Франкенвини / Frankenweenie
2013 — Большие глаза / Big Eyes

1987 — Кошмар перед Рождеством / The Nightmare Before Christmas
1997 — Унылая смерть мальчика-устрицы / The Melancholy Death of Oyster Boy and Other Stories