Warner föddes 1954 i Indianapolis, Indiana, och växte upp i Alexandria, Virginia. Han gick på George Washington University, där han tog en kandidatexamen i juridik och ekonomi 1977. Efter examen arbetade han som företagsjurist och företagsledare.
Warner gick in i politiken 1986 när han valdes in i Virginia State Senate, där han tjänstgjorde till 1991. 1991 valdes han in i USA:s senat, där han tjänstgjorde i två mandatperioder. Under sin tid i senaten fokuserade han på frågor som sjukvård, utbildning och miljö.
Warner lämnade senaten 2001 och blev ordförande och VD för Nextel Communications, ett trådlöst telefonbolag. 2002 valdes han till guvernör i Virginia, som tjänstgjorde till 2006. Som guvernör fokuserade han på att förbättra utbildningen, främja ekonomisk utveckling och minska brottsligheten.
Efter att ha lämnat kontoret undervisade Warner vid University of Virginia och arbetade som investeringsbankman. Han valdes in i den amerikanska senaten igen 2008, och han har tjänstgjort där sedan dess. I senaten har han fortsatt att fokusera på frågor som sjukvård, utbildning och miljö.
Warner är medlem i det demokratiska partiet. Han är gift med Lisa Collis och de har tre barn.