Warner wurde 1954 in Indianapolis, Indiana, geboren und wuchs in Alexandria, Virginia, auf. Er besuchte die George Washington University, wo er 1977 einen Bachelor-Abschluss in Rechts- und Wirtschaftswissenschaften erwarb. Nach seinem Abschluss arbeitete er als Unternehmensanwalt und Geschäftsführer.
Warner trat 1986 in die Politik ein, als er in den Senat des Staates Virginia gewählt wurde, wo er bis 1991 im Amt war. 1991 wurde er in den Senat der Vereinigten Staaten gewählt, wo er zwei Amtszeiten lang amtierte. Während seiner Zeit im Senat konzentrierte er sich auf Themen wie Gesundheitsversorgung, Bildung und Umwelt.
Warner verließ den Senat im Jahr 2001 und wurde Vorsitzender und CEO von Nextel Communications, einem Mobilfunkunternehmen. Im Jahr 2002 wurde er zum Gouverneur von Virginia gewählt und blieb bis 2006 im Amt. Als Gouverneur konzentrierte er sich auf die Verbesserung der Bildung, die Förderung der wirtschaftlichen Entwicklung und die Reduzierung der Kriminalität.
Nach seinem Ausscheiden aus dem Amt lehrte Warner an der University of Virginia und arbeitete als Investmentbanker. Im Jahr 2008 wurde er erneut in den US-Senat gewählt und ist seitdem dort tätig. Im Senat konzentrierte er sich weiterhin auf Themen wie Gesundheitsversorgung, Bildung und Umwelt.
Warner ist Mitglied der Demokratischen Partei. Er ist mit Lisa Collis verheiratet und sie haben drei Kinder.