Кирстен Данст родилась 30 апреля 1982 года в городе Нью-Джерси, США. У неё есть младший брат Кристиан который родился в 1986 году. Её отец работал в медицинской компании, а мать была художницей и владельцем художественной галереи.

    До восьми лет Кирстен жила в Брик-Тауншип, Нью-Джерси, где посещала школу Рэнней. В 1991 году её родители разошлись, и Кирстен вместе с матерью и младшим братом переехала в Лос-Анджелес, где она стала посещать школу Зака Лавра в Северном Голливуде.

    Данст начала свою карьеру, в возрасте 3 лет как модель в коммерческих телевизионных передачах. Она подписала контракт с «Ford Models» и «Elite Model Management».

    В 6 лет, состоялся её дебют в кино, маленькая роль в короткометражном фильме режиссёра Вуди Аллена, в 1989 году. Вскоре после этого Кирстен сыграла роль дочери Тома Хэнкса в фильме «Костер тщеславия» в 1990 году. В 1993 году Данст играет роль Хедрил в сериале «Звездный путь. Следующее поколение».

    Большим достижением для Данст стала роль в фильме «Интервью с вампиром» 1994 года, основанный на романе Энн Райс, в котором она сыграла роль вампира-ребёнка Клаудии. За свою роль Данст получила премию «MTV Movie Awards» в номинации «Прорыв Года», Премию «Сатурн» - «Лучший молодой актёр/актриса» и была номинирована на премию «Золотой глобус», за «Лучшую женскую роль».

    Позже, в 1994 году, Данст снялась в драме «Маленькие женщины», в которой также снимались Вайнона Райдер и Клэр Дэйнс. В 1995 году она появилась в семейном фильме «Джуманджи». Данст предлагали роль Анджелы в фильме 1999 года «Красота по-американски», в котором одну из главных ролей играл Кевин Спейси, но она отказалась от этой роли, потому что не хотела сниматься обнажённой в эротических сценах и в сценах с поцелуем.

    В 1998 году она снялась в независимом фильме Софии Копполы «Девственницы-самоубийцы» 1999 года, в котором сыграла роль проблемного подростка Люкс Лисбон. Фильм был показан на 43-м «Международном кинофестивале в Сан-Франциско» в 2000 году и получил благоприятные отзывы.В 2000 году она сыграла роль Торренс Шипман, капитана команды черлидеров, в фильме «Добейся успеха». Фильм удостоился положительных отзывов критиков, которые так же похвалили её игру.

    В следующем году Данст получила главную роль в молодёжной комедии «Вирус любви» 2001 года. В этом же году она сыграла покойную американскую актрису Мэрион Дэвис в фильме «Смерть в Голливуде» 2001 года режиссёра Питера Богдановича.

    В 2002 году Данст появилась в супергеройском фильме «Человек-паук», самый успешный фильм в её карьере до настоящего времени, она сыграла роль Мэри Джейн Уотсон, лучшего друга и возлюбленную главного героя, роль которого исполнил Тоби Магуайр. Режиссёром фильма стал Сэм Рейми. В 2002 году, Данст попала в список 50 самых красивых людей по версии журнала «People».

    «Человек-паук» коммерчески стал очень успешен, в прокате он собрал 114 млн долларов, во время первого уикенда в Северной Америке, и 822 млн долларов во всём мире. После успеха «Человека-паука» Данст снимается в независимой драме «Раскаяние» 2003 года, где она играла второстепенную роль. В том же году она снялась в звёздном фильме «Улыбка Моны Лизы».

    Успех первого «Человека-паука» заставил Данст вновь вернуться к своей роли в 2004 году, в фильме «Человек-Паук 2». Фильм получил хорошие отзывы критиков, стал финансово успешен, собрал в прокате 783 миллиона долларов, установив тем самым рекорд и став вторым самым кассовым фильмом 2004 года.

   В 2005 году, она появилась в роли стюардессы Клэр Колбурн в фильме «Элизабеттаун», режиссёра и сценариста Кэмерона Кроу. Следующей ролью Данст была роль в биографическом фильме о королеве Франции «Мария-Антуанетта» 2005 года. Премьера фильма состоялась на Каннском кинофестивале в 2006 году.

    В 2007 году она снова сыграла роль Мэри Джейн Уотсон в фильме «Человек-Паук 3». В 2008 году Данст снялась вместе с Саймоном Пэггом в фильме «Как потерять друзей и заставить всех тебя ненавидеть», основанный на одноимённой биографии бывшего редактора «Vanity Fair».

    В 2011 году, Данст снялась в фантастическом фильме «Меланхолия» в роли молодой женщины, предчувствующей конец света. Фильм получил положительных отзывы критиков, которые так же похвалили работу Данст. Она выиграла несколько премий за свою работу, включая «Лучшая актриса» в Каннах и «Лучшая актриса» в США в «Национальном обществе кинокритиков».

    В сентябре 2011 года Данст закончила сниматься в независимой комедии «Холостячки» продюсеров Уилла Феррела и Адама МакКей. В 2015 году Кирстен снялась во втором сезоне сериала «Фарго», за которую в 2016 году была номинирована на «Эмми» и «Золотой глобус» в номинации лучшая актриса в мини-сериале или телефильме.

    В 2016 году Кирстен снялась в фильме «Специальный полуночный выпуск». В настоящее время снимается в ремейке фильма режиссёра Дона Сигела с участием Клинта Иствуда «Обманутый».

    Певческий дебют Данст состоялся в 2001 году, когда она исполнила две песни для фильма «Вирус любви» написанных Марком Шэйменом. Так же она записала песню для съёмок фильма «Смерть в Голливуде», она исполнила джазовую композицию «Когда ты уйдёшь» авторов Генри Кремера и Тёрнера Лейтона. В фильме «Человек-Паук 3» она поёт две песни, от лица своей героини Мэри Джейн Уотсон, одну в бродвейском мюзикле, другую как официантка в джазовом клубе.

    Её благотворительная деятельность включает в себя фонд Элизабет Глейзер против детского СПИДа, в котором она помогла разработать и продвинуть специальное ожерелье, средства от продажи которого пошли в этот фонд. В декабря 2009 года она приняла участие в «Teletоn» в Мексике, чтобы помочь собрать средства для лечения рака и на реабилитацию для детей.

    Кирстен Данст и Джесси Племонс, игравшие семейную пару во втором сезоне «Фарго», обручились в начале января 2017 года.