קידמן נולדה בהונולולו, בירת הוואי. היא גרה בארצות הברית עד גיל ארבע. בגיל ארבע היגרה עם משפחתה לאוסטרליה. לקידמן אחות צעירה בשם אנטוניה (נולדה ב-1970). קידמן החלה לקחת שיעורי בלט כשהייתה בת ארבע. הדבר הוביל אותה ללמוד ב"תיאטרון האוסטרלי לאנשים צעירים" בסידני. קידמן התגוררה בניו סאות' ויילס ולמדה ב"St Marys", אך עזבה את הלימודים כאשר אמה אובחנה כחולת סרטן השד. קידמן התמקדה במשפחתה עד שאמה החלימה.
קידמן שיחקה בסרטים רבים, ביניהם "בילי בתגייט", "כדור הרעם", "נערת יום ההולדת", "באטמן לנצח" ועוד. ב-1999 כיכבה יחד עם בעלה טום קרוז בפרויקט המדובר של סטנלי קובריק "עיניים עצומות לרווחה" בו הם שיחקו זוג נשוי גם בסרט, שעוסק בנושא של חקר המיניות. חלק מתפקידיה של קידמן כללו עירום מלא.
סרטיה זכו לשבחים ואף למועמדויות לגלובוס הזהב ("האחרים", "מולן רוז'") ולאוסקר ("מולן רוז'"). בטקס פרסי גלובוס הזהב ה-59, קידמן הייתה מועמדת לפרס על תפקידיה בשני הסרטים. בסופו של דבר זכתה סיסי ספייסק בגלובוס הזהב לשחקנית הטובה בסרט דרמה על תפקידה בסרט "חדר המיטות" של טוד פיילד. התפקיד של קידמן ב"מולן רוז'" זיכה אותה בגלובוס הזהב לשחקנית הראשית במחזמר או קומדיה וגם במועמדות לאוסקר לשחקנית הטובה. בשנת 2003 זכתה בפרס האוסקר לשחקנית הטובה ביותר על גילום דמותה של ווירג'יניה וולף בסרט "השעות".
לאחר "השעות" המשיכה קידמן לככב בסרטים מצליחים כגון "דוגוויל", "קולד מאונטיין" ו"לידה" (שזיכו אותה במועמדות לגלובוס הזהב). קידמן ידועה כשחקנית הבוחרת בתפקידים מגוונים.
ב-2006 שיחקה בסרטים "מזימות זרות" ו"סמנתה". כמו כן השתתפה בסרט ביוגרפי על חייה של הצלמת דיאן ארבוס שנקרא "FUR". בשנת 2007 השתתפה קידמן בסרט "מצפן הזהב" שבו שיחקה בתפקיד גברת קולטר. הסרט זכה לביקורות מעורבות ולא הצליח כפי שהיה מצופה מהפקה עתירת תקציב כזו.
הסרט הבא של קידמן שאמור לצאת לאקרנים בסוף 2008, יהיה סרטו החדש של הבמאי באז לורמן (איתו עבדה קידמן גם ב"מולן רוז'") הנקרא "אוסטרליה". בסרט זה תשתף קידמן פעולה עם השחקן האוסטרלי יו ג'קמן.
ב-24 בדצמבר 1990 נישאה קידמן לשחקן טום קרוז בקולורדו. הזוג אימץ שני ילדים, איזבלה ג'ן (נולדה ב-1993) וקונור אנטוני (נולד ב-1995). הזוג נפרד כאשר קידמן הייתה בחודש השלישי להריונה, ולאחר מכן הייתה לה הפלה טבעית. ב-2001 הזוג התגרש. ב-25 ביוני 2006 נישאה לזמר הקאנטרי האוסטרלי קית' אורבן.
ב-7 ביולי 2008 ילדה קידמן בת.
קידמן הופיעה במודעה בעיתון הלוס אנג'לס טיימס (17 באוגוסט 2006) שבה היא מגנה את חמאס וחזבאללה ותומכת בפעולות ישראל במלחמת לבנון השנייה.
קידמן תרמה כספים מספר פעמים למפלגה הדמוקרטית, וב-2004 הביעה תמיכה בג'ון קרי בבחירות לנשיאות.