Родился в 1969 году. Окончил Ростовский университет, с 1994-го начал ставить спектакли в драматических театрах Ростова-на-Дону.
С 2000 года работает в Москве, где дебютировал в Центре драматургии и режиссуры спектаклем «Пластилин» по пьесе В. Сигарева. Автор множества драматических постановок в МХТ им. А. П. Чехова, филиале Театра имени А. С. Пушкина, театре «Современник», театре Олега Табакова, Национальном театре Латвии, Немецком театре Берлина, театре «Талия» в Гамбурге.
Ставил оперы в Мариинском театре в Санкт-Петербурге, Большом театре в Москве, Komische Oper в Берлине, Штутгардской опере, Цюрихском оперном театре, Гамбургском оперном театре, Венской опере, Баварском оперном театре, Национальном оперном и балетном театре в Амстердаме.
Много работал в кино и на телевидении. Среди его работ - "Изображая жертву", "Постельные сцены", "Юрьев день", "Короткое замыкание" (или "Поцелуй креветки"), "Предательство", "Студент", "Лето", "После "Лето" ("После лета"), "Грипп Петрова", "Жена Чайковского".
С 2006 по 2021 года Кирилл Серебренников был одним из арт-директоров международного фестиваля-школы «Территория».
Создатель и художественный руководитель проекта «Платформа» (2011-2014 год). В 2012 году Серебренников выпустил актерско-режиссерский курс в Школе-студии МХАТ, на основе которого была создана «Седьмая студия».
С августа 2012 по февраль 2021 года — создатель и художественный руководитель «Гоголь-центра».
Лауреат премии Станиславского (2005), премии "Золотая маска", "Хрустальная Турандот", Tefi (2005), Benois de la Danse (за балет "Нуреев", 2018), главного приза Римского фестиваля (за фильм "Изображая жертву", 2006), лауреат премии фестиваля в Локарно (за фильм "Юрьев день" 2008), "Кинотавра", участник Венецианского кинофестиваля, Каннского кинофестиваля, премии Европы "Новые театральные реалии" и многих других.
В августе 2018 года Кирилл Серебренников стал командором французского ордена Искусств и литературы.