Urodził się 9 grudnia 1916 roku w Amsterdamie w stanie Nowy Jork w USA. Z pochodzenia był rosyjskim Żydem. Mimo, że dorastał w biednym getcie, był dobrym uczniem i zdolnym sportowcem. Podczas studiów na Uniwersytecie St. Lawrence brał udział w zawodach w wrestlingu, jednak stosunkowo szybko odkrył pasję aktorską, co więcej, był wystarczająco utalentowany, by dostać się do American Academy of Dramatic Arts.
Jego właściwy debiut teatralny na Broadwayu oraz debiut filmowy wiąże się z latami 40-tymi. W czasie wojny służył w marynarce wojskowej Stanów Zjednoczonych.
Karierę w filmie rozpoczął od występu w filmie „Dziwna miłość Marthy Ivers” Lewisa Milestone’a (1946). Sukces i nominację do Oscara przyniosła mu rola boksera w „Championie” (1949). Kolejne nominacje do Nagrody Akademii przyniosły mu: rola producenta filmowego w „Złym i pięknym” (1952) oraz Vincenta van Gogha w „Pasji życia” (1956, również Złoty Glob), oba w reżyserii Vincenta Minellego. Największe sukcesy święcił w latach 50-tych i 60-tych.
Występował u takich reżyserów jak Howard Hawks („Bezkresne niebo” 1952), King Vidor („Urodzony pod złą gwiazdą” 1955), Stanley Kubrick („Ścieżki chwały” 1957, „Spartakus” 1960, również jako producent), Robert Aldrich („Ostatni zachód słońca” 1961), Anthony Mann („Bohaterowie Telemarku” 1965), Elia Kazan („Układ” 1969), czy Joseph L. Mankiewicz („Był sobie łajdak” 1970).
W 1955 roku zajął się również produkcją filmową. Założył wytwórnię Bryna Productions, a pierwszym filmem, który tam wyprodukował był „Indiański wojownik” (1955), w którym zresztą sam zagrał. W 1962 roku założył z kolei Joel Productions.
Rok 1968 przyniósł mu Nagrodę Cecile’a B. DeMille’a (Honorowy Złoty Glob). W 1973 roku zadebiutował jako reżyser filmu „Nicpoń”, w którym również zagrał, dwa lata później ponownie stanął po obu stronach kamery na planie „Oddziału”, który nominowany był do Złotego Niedźwiedzia W latach 80-tych i późniejszych grywał zdecydowanie mniej, również ze względu na wiek.
W 1985 roku nominowany był do Emmy i Złotego Globu za rolę tytułową w telewizyjnym filmie „Amos”. Rok 1988 to publikacja autobiografii „Syn śmieciarza”, książki, która nie jest jedyną wydaną przez Douglasa, aktor zajmuje się bowiem pisaniem powieści (m.in. „Taniec z diabłem” 1990, „Sekret” 1992).
W 1994 roku wystąpił w pierwszej głównej roli od 8 lat w komedii „Sknerus”. Po kilku latach przerwy spowodowanej zawałem serca powrócił do gry w filmie, dzięki roli w filmie drogi zatytułowanym „Diamenty” z koleżanką ze studiów, Lauren Bacall.
W 2003 roku zagrał obok syna, Michaela i wnuka Camerona w filmie „Wszystko w rodzinie”. Ostatnią rolą Kirka Douglasa jest występ w filmie „Iluzja” (2004). W 1980 roku otrzymał Honorowego Césara, w 1981 – najwyższe odznaczenie cywilne w USA – Medal Wolności, zaś w 1996 – Honorowego Oscara.
Kirk Douglas ze swoją pierwszą żoną Dianą Dill był w związku od 1943 do 1951 roku, mają dwóch synów: aktora Michaela (ur. 25 września 1944) i producenta Joela (ur. 23 stycznia 1947). Z drugą żoną Anne Buydens ożenił się w 1954 roku, mają dwóch synów: producenta Petera Vincenta (ur. 23 listopada 1955) i aktora Erica Anthony’ego (ur. 21 czerwca 1958, zm. 6 lipca 2004 z przedawkowania narkotyków).
