Élete meglehetősen regényesen indult: kínai-hawaii geológus apa és angol anya gyermekeként Bejrútban született. Mindössze kétéves volt, amikor apja elhagyta a családot, a férfit évekkel később drogkereskedelem miatt tíz év börtönre ítélték, fia 13 évesen találkozott vele utoljára. Szülei válása után anyjával és húgával Ausztráliába, majd New Yorkba, innen pedig Torontóba költöztek. A szórakoztatóiparban otthonosan mozgó anyja, aki olyan világsztárok öltöztetője volt, mint Dolly Parton, Alice Cooper és David Bowie, gyors egymásutánban háromszor ment férjhez és háromszor vált el, így Keanu, akinek neve azt jelenti: „hűvös szellő a hegyek felett”, öt év alatt öt különböző iskolába járt.
A tanulásnak tizenhét évesen végleg hátat fordított, és megpróbálkozott a színészettel. Szabadidejét a jéghokipályán töltötte, a játék közben Shakespeare-t szavaló, kiválóan védő kapusra társai a „Fal” becenevet ragasztották. Egy baleset után azonban tudomásul kellett vennie, hogy soha nem lehet profi játékos. Filmszerepekről álmodozott és gitározott, útját anyja második férje, Paul Aaron rendező egyengette.
Reeves első fontosabb alakítását 1986-ban nyújtotta a Friss vér című filmben, a szerep testhezálló volt, hiszen a film a fiatal hokisok küzdelmes életéről szólt. Ezután felpakolta minden vagyonát egy ócska Volvóra, és Los Angelesbe költözött. Hollywoodban hamar felfigyeltek rá és a Tim Hunter rendezte Féktelen folyó című filmben már komoly sikert aratott. Az 1988-ban forgatott Veszedelmes viszonyok és a két évvel későbbi Szeretlek holtodiglan után az ígéretes színészek között emlegették. Szoros barátságot kötött River Phoenixszel, közös munkájuk az 1991-ben elkészült Shakespeare-átirat, a Gus Van Sant rendezte Otthonom, Idaho volt (Phoenix két évvel később kábítószer-túladagolásban vesztette életét).
Reeves 1992-ben Francis Ford Coppola Drakulájában is szerepet kapott, majd A kis Buddha című filmmel hívta fel magára a figyelmet. Világsztárrá a Féktelenül című akciófilmmel (1994) vált, amelynek másik főszereplője a pályakezdő Sandra Bullock volt. A folytatást azonban még a felkínált dollármilliók ellenére sem vállalta, mert a forgatás idején éppen zenekarával turnézott és a winnipegi színházban Hamletet alakított. 1996-ban a Pár lépés a mennyország című romantikus dráma és egy évvel később a Láncreakció kisebbfajta bukásnak bizonyultak, de Al Pacino és Charlize Theron oldalán Az ördög ügyvédje című filmmel újrakezdődött sikersorozata.
Az élvonalba a Wachowski testvérek rendezte Mátrix hozta vissza 1999-ben. A lenyűgöző látványvilágú filmben szuperlassított felvételeket, trükköket alkalmaztak, az operatőrök mellé képregény-rajzolókat is bevontak a munkába, az úgynevezett „bullet-time” vizuális effektet a Mátrix tette világhíressé. A film közel 470 millió dollárt jövedelmezett világszerte és négy Oscar-díjat is nyert. A folytatás négy év múlva került a mozikba Mátrix – Újratöltve és a Mátrix – Forradalmak címmel, ezekkel Reeves több mint 150 millió dollárt keresett. Magánéletét azonban tragédiák sora árnyékolta be: 2001-ben meghalt szerelme, húgánál leukémiát diagnosztizáltak, és egymás után két barátját is elvesztette, akikkel a Mátrix-folytatásokban dolgozott volna együtt. A színész csak nehezen tudott talpon maradni, évekig mosolytalan és magába zárkózó volt.
2006-ban újra együtt játszott Sandra Bullockkal a Ház a tónál című romantikus, misztikus szerelmi történetben, majd két akciófilm főszerepét is elvállalta, Az utca királyaiban halálvágyó, komor zsarut alakított, az Amikor megállt a földben az űrből érkezett, szuper képességekkel rendelkező lényt. 2009-ben a komoly témát boncolgató Pippa Lee négy élete című filmben vállalt szerepet, amely arra kereste a választ, rejtőzik-e valaki az életünk során felvett szerepek mögött. 2013-ban rendezőként is bemutatkozott A tai chi harcosa című akciófilmmel, amelyben maga is kamera elé állt. Ezután a kritikusok által rosszul fogadott 47 Ronin című szamurájfilm következett, amelynek harci jeleneteit Budapesten forgatták.
Karrierje 2014-ben lendült fel újra, miután főszerepet kapott a Chad Stahelski által rendezett John Wickben. A bosszúálló bérgyilkos szerepét azóta még háromszor formálta meg, legutóbb 2023-ban, a sorozat világszerte több mint egymilliárd dollár összbevételt hozott. Az első John Wick spin-off, a Ballerina a tervek szerint 2025 nyarán kerül majd a mozikba, amelyben Reeves mellett Ana de Armas játssza a főszerepet. 2021-ben elvállalta a Lana Wachowski nevével fémjelzett Mátrix-sorozat folytatását, a negyedik rész (Mátrix: Feltámadások) azonban meg sem közelítette a trilógia sikerét. Jelenleg is több filmes projekten dolgozik, s a tervek szerint 2025-ben a Broadway-n is debütál Beckett Godot-ra várva című darabjában.
A filmezés mellett 1991 óta a Dogstar nevű grunge zenekar basszusgitárosa, a bandának eddig három albuma jelent meg. Nemrégiben pedig írói babérokra tört: China Miéville brit fantasy-íróval közös munkájuk a The Book of Elsewhere (A máshol könyve) című sci-fi, amely egy képregénysorozaton alapul, s amelyet Reeves írt 2021-ben BRZRKR címmel. A színész nagy szerelmese a motoroknak, és ebben az sem ingatja meg, hogy 24. születésnapján súlyos motorbalesetet szenvedett. 2011-ben még egy motorkerékpár-gyár alapításába is beszállt.
A népszerű színész hangja több animációs filmben és videójátékban is hallható. Nevét jótékonysági eseményekhez is adja. 2005 óta csillaga díszíti a hollywoodi Hírességek Sétányát. 2011-ben szerepelt a Time magazin legbefolyásosabb személyiségeinek listáján.
