Callie Khouri a grandi au Texas et dans le Kentucky, élevée par ses parents, tous deux médecins. Elle suit des études de paysagisme à l’université de Purdue mais s’oriente ensuite vers l’art dramatique. En 1982, elle s’installe à Los Angeles afin de poursuivre ses études au Strasburg Institute. Elle travaille comme réceptionniste dans une agence de publicité avant d’y obtenir un poste d’assistante de production vidéo. En parallèle, elle commence à travailler sur ce qui allait devenir
Thelma & Louise (1991), pour lequel elle reçoit l’Oscar du Meilleur scénario. En 1992,
Callie Khouri fait partie du jury au Festival de Sundance. Avec Kenneth Branagh, elle est l’une des réalisatrices envisagées pour
Harry Potter Et Le Prisonnier D'Azkaban (2004).