Kirsten Dunst do 11. roku życia mieszkała w New Jersey, gdzie chodziła do szkoły podstawowej Ranney School. W 1993 roku, gdy jej rodzice się rozeszli, przeprowadziła się wraz z matką i bratem do Los Angeles. Edukację kontynuowała w szkole podstawowej Laurel Hall School, a następnie w szkole średniej Notre Dame High School. Edukację zakończyła w 2000 roku, gdy postanowiła się skupić na swojej karierze aktorskiej.

Kirsten Dunst już od najmłodszych lat związana była ze światem show-biznesu. Zanim została aktorką i otrzymała pierwszą rolę, była modelką dziecięcą. Pierwsze kontrakty pojawiły się, gdy miała zaledwie 3 lata (Ford, Elite Modeling Agency). Jako aktorka zadebiutowała w wieku 6 lat w krótkometrażowych "Nowojorskich opowieściach".

Przełomową rolą w jej karierze aktorki była rola Claudii w filmie "Wywiad z wampirem". Produkcja nie zachwyciła krytyków, w przeciwieństwie do występu samej Dunst, która za tę rolę otrzymała wiele nominacji do prestiżowych nagród w tym m.in. do Złotego Globu. Od tego czasu kariera Kirsten nabrała rozpędu. W 1995 roku pojawiła się w filmie "Jumanji". Następnie Dunst zagrała w takich produkcjach jak: "Fakty i akty" (u boku Dustina Hoffmana i Roberta De Niro), "Dick" i "Dziewczyny z drużyny".

W 2002 roku wcieliła się w rolę Mary Jane Watson w filmie "Spider-Man". Po premierze akcje młodej aktorki znacznie wzrosły, gdyż film okazał się wielkim sukcesem kasowym. Dunst powróciła do roli Watson w kolejnych częściach trylogii. W 2015 roku zagrała postać Peggy Blumquist w serialu "Fargo", za którą dostała kolejną nominację do Złotego Globu. W 2021 roku po raz pierwszy w karierze została nominowana do Oscara za rolę w "Psich pazurach".

Kirsten Dunst związana była w swoim życiu z kilkoma mężczyznami znanymi z Hollywood. Aktorka spotykała się między innymi z Jasonem Boeselem, Jakiem Gyllenhaalem, Garrettem Hedlundem i Johnnym Borrellem.

Od 2016 roku jest w stałym związku z Jesse Plemonsem, którego poznała na planie serialu Fargo. W styczniu 2017 roku para się zaręczyła. W 2018 roku urodził im się pierwszy syn, Ennis Howard, a w maju 2021 roku powitali na świecie drugiego potomka, Jamesa Roberta.