Nolan tegi oma režissöörideebüüdi filmiga "Järgmine" (1998). Tema teine filmi "Memento" (2000) sai suure tunnustuse ja valiti 2017. aastal Ameerika Ühendriikide Rahvusliku Filmireegistri säilitamiseks. Ta tegi ülemineku sõltumatu filmist stuudio filmitegemisele filmiga "Utusetus" (2002) ning leidis edasise kriitilise ja kommertsliku edu filmiga "Pimeduse rüütel" (2005<unk>2012), "Prestige" (2006), "Inception" (2010), "Interstellar" (2014) ja "Dunkirk" (2017). Nolan'i filmid on tavaliselt juurdunud epistemoloogilistes ja metafüüsilistes teemades, uurides inimmoraali, aja ehitust ja mälu ja identiteedi paindlikku olemust. Tema töö on läbinud materialistlikud perspektiivid, mittelineaarsed jutujutud, praktilised helitehnoloogiad, uuenduslikud fotograafilised maastikud, suure formaadi filmid ja analoogsed suhted narratiivse ja visuaalse keele vahel.
tema vend Joonatan