Warner nació en 1954 en Indianápolis, Indiana, y creció en Alexandria, Virginia. Asistió a la Universidad George Washington, donde obtuvo una licenciatura en derecho y economía en 1977. Después de graduarse, trabajó como abogado corporativo y ejecutivo de negocios.
Warner ingresó a la política en 1986 cuando fue elegido miembro del Senado del estado de Virginia, donde sirvió hasta 1991. En 1991, fue elegido miembro del Senado de los Estados Unidos, donde sirvió durante dos mandatos. Durante su estancia en el Senado, se centró en temas como la salud, la educación y el medio ambiente.
Warner dejó el Senado en 2001 y se convirtió en presidente y director ejecutivo de Nextel Communications, una empresa de telefonía inalámbrica. En 2002, fue elegido gobernador de Virginia, cargo que ocupó hasta 2006. Como gobernador, se centró en mejorar la educación, promover el desarrollo económico y reducir la delincuencia.
Después de dejar el cargo, Warner enseñó en la Universidad de Virginia y trabajó como banquero de inversiones. Fue elegido nuevamente para el Senado de los Estados Unidos en 2008, y ha servido allí desde entonces. En el Senado, ha seguido centrándose en cuestiones como la atención sanitaria, la educación y el medio ambiente.
Warner es miembro del Partido Demócrata. Está casado con Lisa Collis y tienen tres hijos.