Warner ble født i 1954 i Indianapolis, Indiana, og oppvokst i Alexandria, Virginia. Han gikk på George Washington University, hvor han tok en bachelorgrad i jus og økonomi i 1977. Etter endt utdanning jobbet han som bedriftsadvokat og bedriftsleder.
Warner gikk inn i politikken i 1986 da han ble valgt inn i Virginia State Senate, hvor han tjenestegjorde til 1991. I 1991 ble han valgt inn i USAs senat, hvor han satt i to perioder. I løpet av sin tid i senatet fokuserte han på spørsmål som helsevesen, utdanning og miljø.
Warner forlot senatet i 2001 og ble styreleder og administrerende direktør i Nextel Communications, et trådløst telefonselskap. I 2002 ble han valgt til guvernør i Virginia, og tjenestegjorde til 2006. Som guvernør fokuserte han på å forbedre utdanning, fremme økonomisk utvikling og redusere kriminalitet.
Etter at han forlot kontoret, underviste Warner ved University of Virginia og jobbet som investeringsbankmann. Han ble valgt inn i USAs senat igjen i 2008, og han har sittet der siden den gang. I Senatet har han fortsatt å fokusere på spørsmål som helsevesen, utdanning og miljø.
Warner er medlem av Det demokratiske partiet. Han er gift med Lisa Collis, og de har tre barn.