Vive y trabaja en Madrid. Fotógrafo español, cursó estudios de Historia del Arte en la Universidad Complutense de Madrid (1980-1983) al mismo tiempo que estudiaba fotografía en el Centro de Enseñanza de la Imagen también de Madrid. En el año 1985 realiza su primera exposición individual en la Real Sociedad Fotográfica de Madrid, aunque es a principios de la década de los noventa cuando Chema Madoz, después de una crisis creativa, cambia el concepto de sus fotografías. Toma el surrealismo como referente, ya no le interesa fotografiar lo que ve, ni tampoco la implicación del azar en su obra, sino que partiendo de imágenes mentales definidas −conceptualmente la obra está resuelta antes de comenzarla−, crea los objetos que quiere fotografiar. Modificando el simple objeto cotidiano le da un sentido poético cercano a lo que hacía Joan Brossa con sus poemas-objetos, generando así imágenes insólitas con una fuerza que caracteriza sus creaciones. Con una dilatada trayectoria artística, ha realizado un gran número de exposiciones. Cabe destacar la que realizó en el año 2000 en el Museo Nacional Centro de Arte Reina Sofía, Madrid, la primera retrospectiva que el museo dedicaba a un fotógrafo español vivo, aunque también son importantes las realizadas en el Círculo de Bellas Artes, Madrid (1988), el Centro Galego de Arte Contemporánea, Santiago de Compostela (1998), el Museo de Bellas Artes, Caracas (2001), el Museo de Artes Visuales, Santiago de Chile (2006), la Fundación Telefónica/Ministerio de Cultura, Madrid (2006), el Museet for Fotokunst, Odense, Dinamarca (2007), y en el Instituto Cervantes de Tokio (2009). Además del Premio Nacional de Fotografía (2000) otorgado por el Ministerio de Cultura español, ha obtenido el Premio KodakEspaña (1991), el Premio PhotoEspaña (2000) y el Higashikawa Prize, Japón, en la sección de Overseas Photographer Award (2000), entre otros. Su obra está presente en importantes colecciones públicas y privadas, como el Museo Nacional Centro de Arte Reina Sofía, Madrid, la Colección de la Fundación Coca-Cola, la Col·lecció Testimoni “la Caixa”, la Fundación Juan March, Madrid, el Marugame Hirai Museum of Art, Kagawa-ken, Japón, el Museum of Fine Arts, Houston, el Institut Valencià d’Art Modern, Valencia, el Fonds national d’art contemporain de l’État, Francia.