Kirsten Dunst est née le 30 avril 1982 à Point Pleasant, dans le New Jersey. Elle débute sa carrière très jeune, puisqu'elle tourne des publicités dès l'âge de trois ans.

Elle fait ses premiers pas sur grand écran en 1989 dans New York Stories, co-réalisé par Woody Allen. Elle apparaît l'année suivante dans Le Bûcher des vanités. Quatre ans plus tard, c'est à Brad Pitt, Tom Cruise et Antonio Banderas qu'elle donne la réplique dans Entretien avec un vampire. Son personnage lui vaut une nomination pour le Golden Globe du meilleur second rôle.

Kirsten Dunst se fait également remarquer dans The Virgin suicides et dans American girls dont elle tient le premier rôle. En 2002, elle incarne Mary Jane Watson dans Spider-Man de Sam Raimi. Elle joue la fiancée du super héros interprété à l'écran par Tobey Maguire. L'année suivante, c'est à Julia Roberts qu'elle donne la réplique dans Le sourire de Mona Lisa. Elle renoue ensuite une seconde fois avec Spider-Man, mais annonce déjà qu'elle abandonnera son personnage après le troisième volet des aventures de l'homme araignée.

Côté coeur, Kirsten Dunst a fréquenté pendant deux ans l'acteur Jake Gyllenhaal (le héros du Jour d'après), dont elle se sépare finalement à l'été 2004. Ils décident de rester amis malgré tout.