D’origine allemande, Christof Loy a étudié la mise en scène à l’université d’art Folkwang d’Essen, sa ville natale. Il complète sa formation à Munich (dramaturgie théâtrale et histoire des arts) puis travaille en tant qu'assistant metteur en scène auprès de Luc Bondy, Göran Järvefelt et Dietrich Hilsdorf, entre autres. Il fait ses débuts en 1990 avec un collage musical de sa propre invention sur le thème de Faust, Gretchen: eine mädchentragödie. De nouveaux projets de mise en scène lyrique suivent alors en Allemagne, puis dans toute l'Europe, dans divers festivals et maisons d’opéra de renommée internationale : La Flûte enchantée à Stuttgart (1990), L’Enlèvement au sérail à Freiburg (1992), Les Noces de Figaro à Bruxelles (1998), La Finta Giadiniera à Düsseldorf (1998).
Son travail se diversifie ensuite : il monte ainsi L’Italienne à Alger (Rossini) au Deutsche Oper am Rhein, Ariane à Naxos (R. Strauss) à Covent Garden (Londres) et au Grand Théâtre de Genève, Le Turc en Italie (Rossini) à Strasbourg puis Hambourg, Lucia di Lammermoor (Donizetti) à Londres, Roberto Devereux (Donizetti) à Munich (édité en DVD), Les Troyens (Berlioz) au Deutsche Oper am Rhein, Tristan et Isolde (Wagner) à Covent Garden, Lulu (Berg), Le Chercheur de trésors (Schreker) à l’Opéra national du Rhin, entre autres. Il collabore régulièrement avec le Teatro Real de Madrid, le Deutsche Oper de Berlin, le Théâtre de Bâle et l’Opéra de Zurich. En 2019 à Amsterdam, on lui confie pour la première fois, en plus de la mise en scène, la création chorégraphique dans une production de Tannhäuser (Wagner), domaine qu’il explore ensuite dans Les Enfants du Roi (Humperdinck) à Amsterdam, Le Mandarin merveilleux (Bartók) à Bâle et Orphée et Eurydice (Gluck) au Festival de Salzbourg.
En parallèle, il développe des projets indépendants à partir de pièces de musique de chambre (romances, lieder, mélodies) tels la soirée Tchaïkovski Seuls ceux qui connaissent la nostalgie, ou récemment, Eine Winterreise avec Anne Sofie von Otter. En 2021, il aborde un nouveau domaine avec un premier long-métrage en tant que réalisateur, scénariste et responsable de la sélection musicale, Springtime in Amsterdam, sorti durant l’été 2023. Il explore enfin le répertoire de la zarzuela, genre qui lui tient particulièrement à cœur et auquel il s’attache à conférer une reconnaissance à l'échelle internationale.
Cette saison et les suivantes, il fait ses débuts à la Scala de Milan, à l'Opéra national de Paris, à l’Opéra-Comique et au Teatro de la Zarzuela.