Vėliau Londono Kolegijos Universitete studijavo anglų literatūrą ir nufilmavo kelis trumpus filmus. Kembridžo Kino Festivalyje buvo pademonstruota juosta Larceny. Pirmąjį pilnametražį filmą Persekiojimas (angl. Following) sukūrė už vos 6 tūkst. svarų Anglijoje (filmas yra nespalvotas, o tai padėjo užslėpti visus trūkumus). Filmas sulaukė tarptautinio pripažinimo įvairiuose kino festivaliuose dar iki pasirodymo kino teatruose. Nolanas pelnė pasitikėjimą ir gerą finansavimą antro filmo kūrimui JAV.

Savo antrojo pilnametražio filmo Atminimas (angl. Memento) scenarijų parašė remdamasis savo brolio Džonathano Nolano novele. Pats filmas režisieriui pelnė daugybę apdovanojimų, įskaitant Akademijos ir Auksinio gaublio apdovanojimus už originaliausia scenarijų. Vėliau jis sutiko su kino kompanijos “Warner bros.” pasiūlymu režisuoti kino kritikų pripažino psichologinio trilerio Nemiga (angl. Insomnia) perdirbinį, kuris vėliau suteikė jam galimybę kurti naują frančizę apie komiksų veikėją Betmeną (angl. Batman). 2005 m. pristatęs filmą Betmenas. Pradžia (angl. Batman. Begins) Nolanas padėjo naujus pamatus kuriant superherojaus žanro filmą, kuriais vėliau naudojosi kitų superherojų filmų kūrimui (tokių kaip Geležinis žmogus (angl. Iron man), Nuostabusis žmogus-voras (The amazing spider-man) ir kt.) Prieš tęsdamas Betmeno trilogija 2006 m. Kristoferis Nolanas sukūrė mistinį trilerį Prestižas (angl. The Prestige). 2008 m. Nolanas režisavo ir prodiusavo filmą Tamsos Riteris (angl. The Dark Knight), kuris uždirbo virš milijardo JAV dolerių visame pasaulyje.

Nolanas buvo nominuotas daugeliui apdovanojimų Amerikos gildijoje, o pats filmas pelnė aštuonis Akademijos apdovanojimus. Heathas Ledgeris tapo pirmuoju kino istorijoje aktoriumi, pelniusiu Oskarą už komikso personažo vaidmenį, atlikęs antraplanį vaidmenį – Džokerį (angl. The Joker). Vėliau 2010 m. Nolanas pristatė mokslinės fantastikos filmą Pradžia (angl. Inception), kurio scenarijų parašė dar prieš dešimt metų. Filmas pelnė keturis Akademijos apdovanojimus ir aštuonias nominacijas. 2012 m. Kristoferis Nolanas užbaigė Tamsos riterio trilogiją pristatęs filmą Tamsos riterio iškilimas (angl. The dark knight rises). Vos tik baigus filmavimo darbus Nolaną kino kompanija “Warner bros.” kaip prodiuserį įtraukė į filmo apie Supermeną (angl. Superman) “Žmogus iš plieno” (angl. Man of steel) kūrimą 2013 m.. O 2014 m. išleido moklinės fantastikos filmą Tarp Žvaigždžių (angl. Interstellar), kuris sujungė tris kino galiūnes: “Paramount pictures“, Warner bros.” ir “Legendary pictures”, į vieną bendrą projektą. 2017 m. pristatė istorinio žanro filmą Diunkerkas (angl. Dunkerk).