Николь Кидман родилась 20 июня 1967 года в Гонолулу, столице американского штата Гавайи. Её родители — Энтони Дэвид Кидман и Джанелль Энн Макнэйл шотландских и ирландских кровей, оба родились в Австралии. Некоторое время отец Николь работал специалистом по исследованию раковых клеток в Вашингтоне, США. Когда будущей актрисе исполнилось 4 года, её семья вернулась в Австралию: отец Николь получил место в Техническом университете Сиднея.

С четырёх лет Николь начала заниматься балетом. Увлечение танцами привело её в Австралийский театр для молодёжи, а затем в Театр Филип Стрит, где будущая актриса также совершенствовалась в вокальном искусстве и изучала историю театра. Николь продолжила своё образование в женской средней школы Северного Сиднея, однако вскоре ей пришлось оставить учёбу: мать Николь заболела раком груди и девушка была вынуждена всецело посвятить себя семейным заботам, в то время как мать проходила терапию и восстанавливалась после болезни.

Первым появлением на экране для Николь стал музыкальный видеоклип певца Пэта Уилсона Bop Girl в 1983 году; будущей актрисе тогда исполнилось 15 лет. В том же году Николь Кидман начала сниматься на телевидении и в кино, среди первых её работ телесериал «Ручей в пять миль», фильмы «Бандиты ВМХ» и «Рождество в лесу».

В 1980-е годы Николь была занята в целом ряде австралийских фильмов и телепостановок — среди последних наибольшую известность снискал мини-сериал «Бангкок Хилтон» — история австралийской туристки, приговорённой в Таиланде к смертной казни по ложному обвинению в хранении наркотиков. Игра молодой актрисы впечатлила не только зрителей, но и критиков, а права на показ сериала были куплены многими странами. В 1989 году Кидман снялась в триллере «Мёртвый штиль», с успехом прошедшем в мировом прокате. Фильм, финансировавшийся компанией Уорнер Бразерс, был первым голливудским проектом актрисы, несмотря на австралийский актёрский состав и съёмочную группу.

После успеха «Мёртвого штиля» Николь Кидман была приглашена в Голливуд, где получила роль в фильме «Дни грома». Во время съёмок Кидман сблизилась с Томом Крузом; достаточно быстро между актёрами возник бурный роман, закончившийся свадьбой 24 декабря 1990 года. Ради Николь Круз оставил свою первую жену, актрису Мими Роджерс. Том Круз и Николь Кидман снялись вместе ещё в двух проектах: костюмной саге «Далеко-далеко» Рона Ховарда (1992) и последнем фильме легендарного режиссёра Стэнли Кубрика «С широко закрытыми глазами» (1999). Вскоре после окончания работы над этим фильмом Том и Николь расстались. Считается, что до фильма Кубрика карьера Кидман складывалась не самым удачным образом. Даже участие в блокбастере «Бэтмен навсегда» (в котором Николь появлялась на экране вместе с такими кинознаменитостями, как Джим Керри, Томми Ли Джонс, Вэл Килмер, Дрю Бэрримор и Крис О’Доннел) не сделало её настоящей звездой Голливуда. О Николь в основном говорили как о жене Тома Круза. Критика обратила внимание на Кидман в 1996 году, после того, как она снялась в сатирической чёрной комедии Гаса Ван Сэнта «Умереть во имя» в роли телеведущей Сюзан Стоун-Маретто, помешанной на карьере и готовой на пути к славе и публичному признанию пойти на любое преступление, даже на убийство. За этот фильм Кидман прочили номинацию на премию «Оскар», актриса выдвигалась на самые заметные кинонаграды Америки и выиграла «Золотой глобус» как лучшая актриса в мюзикле или комедии, но оскаровский комитет обошел её стороной.

В конце 1990-х годов Николь Кидман снялась в нескольких фильмах, относительно успешно прошедших в мировом прокате (в том числе в боевике «Миротворец» с Джорджем Клуни и комедии-триллере «Практическая магия» с Сандрой Буллок). Хорошо была принята её игра в экранизации мрачного романа Генри Джеймса «Портрет леди», однако эта лента не имела заметного успеха у публики.

Настоящий прорыв случился в 2001 году, когда завершился двухлетний бракоразводный процесс между Кидман и Крузом, и на экраны вышел очень ожидаемый фильм австралийского режиссёра Бэза Лурманна «Мулен Руж!». В этом фильме-мюзикле, изящно сочетающем декадентский китч с элементами древнегреческой трагедии, Кидман сыграла куртизанку по имени Сатин. Чтобы достать сумму, нужную для преображения кабаре, где она работает, в настоящий музыкальный театр, смертельно больная героиня Кидман должна соблазнить богатого злодея Герцога; к несчастью, Сатин влюбляется в нищего поэта (Эван Макгрегор), нанятого для того, чтобы написать первую пьесу для будущего театра. Трагическая история любви разыгрывается в фильме Лурмана в ритме канкана на фоне роскошных парижских декораций и сопровождается перепевками песен Элтона Джона, «Битлз», Мадонны и других популярных исполнителей; свои музыкальные номера обе звезды фильма — и Кидман, и Макгрегор — исполнили самостоятельно. Критика была впечатлена мастерской, разноплановой игрой Николь Кидман. За этот фильм актриса была номинирована на премию «Оскар».

Следующей важной вехой в карьере актрисы стала роль Грэйс Стюарт в мистическом триллере Алехандро Аменабара «Другие». Эта роль окончательно закрепила за Кидман славу кинозвезды, способной привлечь публику в кинотеатры. При бюджете в 17 млн долларов фильм собрал более двухсот миллионов в мировом прокате и был более чем благосклонно принят критикой, приветствовавшей сумрачную атмосферу и нетривиальное развитие сюжета снятой в полусепии киноленты. Игра Кидман, перевоплотившейся для этого фильма в хичкоковскую блондинку a-la Грэйс Келли, также была удостоена высочайших оценок, за роль в «Других» актриса была номинирована на премию «Золотой глобус».

Развод с Томом Крузом сопровождался у Николь затяжной депрессией. В 2001 году актриса берётся за сложную роль английской писательницы Вирджинии Вулф в фильме «Часы» режиссёра Стивена Долдри по одноимённому роману Майкла Каннингема, получившему Пулитцеровскую премию в 1999 году. Фильм (как и книга Каннингема) описывает один день из жизни трёх женщин, разделённых во времени, но связанных друг с другом посредством повести Вульф «Миссис Дэллоуэй», оказывающей воздействие на их жизни. Фильм начинается со сцены самоубийства невротичной героини Кидман. Кроме Кидман в фильме занят первоклассный актёрский состав: Джулианна Мур, Мэрил Стрип, Эд Харрис, Тони Коллетт и Клэр Дэйнс. Эта картина стала одной из самых громких премьер 2002 года, а Кидман получила приз Берлинского кинофестиваля, премию Британской киноакадемии, премию «Золотой глобус» и, наконец, премию «Оскар» за роль Вулф. Победа Кидман породила в тот год множество кривотолков о том, какими принципами руководствуются киноакадемики, выбирая победитей в актёрских категориях. Для того, чтобы сыграть пятидесятидевятилетнюю Вульф, Кидман, которая на момент сьёмок была чуть ли не на двадцать с лишним лет моложе своей героини, пришлось до неузнаваемости изменить свою внешность. Важным элементом грима была накладка на нос, и в бульварной прессе начались спекуляции о том, что «Оскаром» Кидман был наградой не за её актёрское мастерство, а за смелость, с которой она доверилась голливудским гримёрам.

2003 год был также очень успешным для Кидман. Она снялась в экспериментальном фильме одного из самых известных и спорных европейских кинорежиссёров датчанина Ларса фон Триера «Догвилль». Фильм получил широкий резонанс. Реакция на эту картину Триера была неоднозначной — если в Европе «Догвилль» был назван в числе главных достижений кинематографа последних лет, то американская критика встретила фильм по меньшей мере враждебно. Возможно, именно по этой причине Кидман отказалась от продолжения сотрудничества с Триером (первоначально предполагалось, что актриса сыграет ещё в двух его картинах, составляющих вместе с «Догвиллем» трилогию «U.S.A.»). Тем не менее, работа Кидман в ленте Триера удостоилась высоких похвал по обе стороны Атлантики. В том же 2003 году актриса исполнила главную роль в фильме-экранизации знаменитого романа Филипа Рота «Запятнанная репутация», где сыграла вместе с Энтони Хопкинсом; кроме того, на экраны вышла эпическая драма Энтони Мингеллы «Холодная гора» (по одноимённому роману Чарльза Фрейзера), где Кидман снялась вместе с Рене Зельвегер и Джудом Лоу. Из трёх проектов относительно успешным оказался последний: фильм собрал более 176 млн долларов в мировом прокате и получил 7 номинаций на премию «Оскар».

Из четырёх следующих фильмов Николь Кидман два не смогли снискать широкого успеха у публики и критики. Кидман попыталась утвердиться в амплуа комедийной актрисы и снялась в двух высокобюджетных комедийных римейках. Первый — «Степфордские жёны», римейк одноимённого фильма 1974 года, снятого по мрачному сатирическому роману Айры Левина. В этом фильме Кидман играет телеведущую, потерявшую работу, после того, как один из участников созданного ей реалити-шоу кончает с собой, и переезжающую в Степфорд, идеальный американский городок, где за кукольными фасадами богатых благополучных домов скрывается жуткая тайна, раскрыть которую придется героине. Высокобюджетный фильм так и не смог окупить себя в мировом прокате. Вторая картина — «Колдунья», широкоэкранная версия популярного в Америке телесериала Bewitched, был немногим более успешным в финансовом плане (бюджет — 85 млн $, общие сборы — 131 млн $), однако критикам по-прежнему не нравился беспечный образ, созданный актрисой, — за роль в этом фильме она получила антинаграду «Золотая малина». В 2005 году на широкие экраны вышел политический триллер Сидни Поллака «Переводчица» с участием Николь Кидман и Шона Пенна, но и этот фильм запомнился зрителям скорее тем обстоятельством, что его съёмки проходили в настоящих зданиях ООН (до этого в помещения ООН не пускали ни одну съёмочную группу), а не выдающимися художественные достоинствами.

Особое место в фильмографии Кидман занимает фильм «Рождение» — камерная история, снятая знаменитым клипмейкером Джонатаном Глэйзером, с участием Дэнни Хьюстона, Энн Хеч, Лорен Бэколл и Кэмерона Брайта. Ещё до премьеры в рамках Венецианского кинофестиваля в 2004 году фильм вызвал скандал: в прессу просочилось сообщение о том, что по сюжету героиня Кидман занимается сексом с 10-летним мальчиком и картину заочно обвинили в педофилии. Это обстоятельство стало причиной невыхода «Рождения» в широкий прокат в США. За роль Анны, тяжело переживающей преждевременную смерть супруга и становящейся жертвой аферы десятилетнего мальчика, выдающего себя за реинкарнацию её мужа, Кидман получила номинацию на премию «Золотой глобус», которую вручает иностранная пресса в Голливуде. Это обстоятельство весьма показательно: как публикой, так и критиками фильм был хорошо принят исключительно в Старом Свете. Картина смогла собрать затраченные на неё деньги (сборы составили 24 миллиона долларов, в основном за счёт европейского проката). После «Рождения» американские СМИ дружно заявили о начале заката карьеры Николь Кидман, что никак не могло входить в творческие планы актрисы.

Осенью 2006 года с участием Кидман вышел фильм «Мех» — кинобиография культового фотографа Дианы Арбюс, снимавшей самые странные и уродливые проявления человеческой природы, и покончившей с собой в 1971 году. Режиссёр картины — Стивен Шейнберг, известный по скандальному фильму «Секретарша».

Кроме того, Кидман снялась в главной роли в фильме «Вторжение» немецкого режиссёра Оливера Хиршбигеля, научно-фантастическом триллере об эпидемии внеземного происхождения (изначально фильм должен был стать римейком картины «Вторжение похитителей тел», однако потом было решено снимать оригинальную историю). Во «Вторжении» заняты также Дэниэл Крэйг и Вероника Картрайт.

Участием Кидман отмечены также комедийная драма «Марго на свадьбе», которую снял Ной Баумбах, с участием Дженнифер Джейсон Ли и Джека Блэка; историческая драма Бэза Лурманна «Австралия» с Хью Джекменом в главной мужской роли; экранизация фантастической сказки «Золотой компас» Филипа Пулмана; мюзикл Роба Маршалла «Девять», где также снялись Дэниэл Дэй-Льюис, Софи Лорен, Пенелопа Крус, Марион Котияр и Джуди Денч.

Большой интерес киноманов вызвало возможное участие Николь Кидман в загадочном проекте режиссёра Вонга Карвая под названием «Леди из Шанхая». Съёмки фильма с самого начала столкнулись с трудностями, обычными для гонконгского мастера: отсутствием сценария и чёткого съёмочного периода. Для такой востребованной актрисы, как Кидман, это представляло наибольшую сложность. Производство картины отложили до окончания работы режиссёра над фильмом «Мои черничные ночи». До сих пор нет подтверждения, что Кидман все ещё занята в проекте.

В 2008 году Кидман отклонила ряд интересных ролей в связи с беременностью (в том числе роль в фильме Стивена Долдри «The Reader», которая в итоге досталась Кейт Уинслет, получившей впоследствии «Оскар» в номинации «Лучшая женская роль»).

24 марта 2011 года в прокат России вышла романтическая комедия «Притворись моей женой» с Дженнифер Энистон и Адамом Сэндлером в главных ролях. Кидман досталась небольшая роль подруги персонажа Энистон.

В том же 2011 году Николь вместе с Николасом Кейджом исполнила главную роль в фильме «Что скрывает ложь».

В 2012 году с участием Кидман вышла картина «Порочные игры», в котором также снялись Миа Васиковска и Мэттью Гуд.

Также в 2012 году Николь была утверждена на роль Грейс Келли в фильме «Принцесса Монако», выход которого запланирован на декабрь 2013 года.