Comenzó su carrera en Walt Disney como un artista de maquetación e intercalado en 1979, trabajando en películas de animación como "Tarón y el caldero mágico".

    En estos últimos años Burton estuvo muy ocupado. Además de dirigir “Alice in Wonderland” (Alicia en el país de las Maravillas) y de producir la película de animación “9”, realizó “The Art of Tim Burton” un libro de 430 páginas que comprende más de 40 años de su material artístico personal. En noviembre, el Museo de Arte Moderno (MoMA) ofreció una amplia muestra de su trabajo. La exposición viajará a Melbourne, Australia y a Toronto, Canadá, a finales de año. 
 En 2007, Burton dirigió una adaptación del tenebroso musical ganador de un Premio Tony® “Sweeney Todd: The Demon Barber of Fleet Street” (Sweeney Todd: El barbero diabólico de la calle Fleet), protagonizado por Johnny Depp y Helena Bonham Carter, que ganó un Premio de la Academia® a la Mejor Dirección Artística, así como nominaciones al Diseño de Vestuario y al Mejor Actor (Depp).
Anteriormente, había dirigido una adaptación del clásico infantil de Roald Dahl “Charlie and the Chocolate Factory” (Charlie y la fábrica de chocolate) protagonizada por Depp y Freddie Highmore, que fue un éxito de crítica y público y que sigue fascinando a públicos de todo el mundo. En ese mismo año, Burton también dirigió y produjo el oscuro y romántico, largometraje animado con la técnica de fotograma a fotograma titulado “Corpse Bride” (La novia cadáver) con las voces de Depp y Bonham Carter.
 Su anterior película fue “Big Fish”, un cuento conmovedor sobre la relación de un padre y su hijo. La película, que ha sido calificada como la más personal y emotiva de Burton hasta la fecha, tuvo buena acogida entre el público y la crítica y estaba protagonizada por Ewan McGregor, Albert Finney, Jessica Lange y Billy Crudup. Antes de “Big Fish”, Burton dirigió “Planet of the Apes” (El Planeta de los Simios), un proyecto que le reunió con el productor Richard D. Zanuck, antiguo presidente de 20th Century Fox, que había realizado la película original en 1968. “Planet of the Apes” (El Planeta de los Simios) de Burton, protagonizada por Mark Wahlberg, Tim Roth, Helena Bonham Carter, Michael Clarke Duncan y Kris Kristofferson fue un éxito en taquilla en el verano de 2001.
 Burton empezó a dibujar muy pequeño. Asistió al Cal Arts Institute con una beca de Disney y, poco después se incorporó al estudio como animador. Con Disney, debutó como director con el corto animado “Vincent” narrado por Vincent Price. La película tuvo excelentes crítica y ganó diversos premios en el circuito de festivales. El siguiente proyecto de Burton con Disney fue el cortometraje de acción real titulado “Frankenweenie”, una innovadora versión de la leyenda de Frankenstein.
 En 1985, su primera película, “Pee-wee’s Big Adventure” (La gran aventura de Pee-Wee) fue éxito de taquilla. Se alabó la original visión del director. Le siguió “Beetlejuice” (Bitelchus), una comedia sobrenatural protagonizada por Michael Keaton, Geena Davis, Alec Baldwin y Winona Ryder, y fue otro éxito de crítica y de taquilla.
 En 1989, Burton dirigió la exitosa película “Batman”, protagonizada por Jack Nicholson, Michael Keaton y Kim Basinger. Después del triunfo de "Batman", la Asociación Nacional de Propietarios de Salas de Cine (NATO) otorgó a Burton el galardón de Director del Año. La película también ganó un Premio de la Academia® a la Mejor Dirección Artística. 
  “Edward Scissorhands” (Eduardo Manostijeras), protagonizada por Depp, Winona Ryder y Diane Wiest, fue uno de los grandes éxitos del verano de 1990 y fue aclamada por su visión original y la sensibilidad conmovedora de cuento de hadas. En 1992, Burton vuelve a explorar el oscuro submundo de la ciudad de Gotham City en “Batman Returns” (Batman vuelve), la película con los ingresos brutos más elevados de ese año. Estuvo interpretada por Michelle Pfeiffer como "Catwoman" y Danny DeVito como el "Pingüino".
 En 1994, produjo y dirigió “Ed Wood”, protagonizada por Johnny Depp. La película fue galardonada con dos Oscar® al Mejor Actor de Reparto (Martin Landau) y al Mejor Maquillaje de Efectos Especiales.
 Burton concibió y produjo el largometraje animado con la técnica de fotograma a fotograma “The Nightmare Before Christmas” (Pesadilla antes de Navidad), un cuento original de Navidad que se ha convertido en un clásico de las vacaciones navideñas. También produjo “Cabin Boy” (Caos en alta mar) en 1996, y “Batman Forever”, éxito del verano de 1995, así como “James and the Giant Peach” (James y el melocotón gigante), basada en la novela infantil de Roald Dahl, en 1996.
 Burton produjo y dirigió “Mars Attacks!” una comedia de ciencia ficción basado en la colección clásica de cromos Topps, y protagonizada por un elenco estelar entre los que estaban Jack Nicholson, Glenn Close, Danny DeVito, Pierce Brosnan y Annette Bening.
En 1999 Burton dirigió “Sleepy Hollow”, inspirado en el relato clásico de Washington Irving y protagonizado por Johnny Depp, Christina Ricci, Miranda Richardson y Michael Gambon. La película fue nominada a tres Premios de la Academia®, incluyendo Mejor Diseño de Vestuario y Mejor Fotografía. Ganó un Oscar® a la Mejor Dirección Artística.