Narodila se na havajském Honolulu australským rodičům, proto má dvojí státní občanství. Zahrála si ve dvou komerčně nejúspěšnějších filmech roku 2001, v mysteriózním hororu Alejandra Amenábara Ti druzí (nominace na Zlatý glóbus a cenu BAFTA) a muzikálu Baze Lurmanna Moulin Rouge!, za který získala Zlatý glóbus, Cenu londýnských filmových kritiků a svoji první nominaci na Oscara. Samotný snímek byl nominován celkem osmkrát, včetně nejlepšího filmu. Získal však pouze dva.

V roce 2003 si odnesla Oscara, Zlatý glóbus a cenu BAFTA za herecký výkon v roli spisovatelky Virginie Woolf ve filmu Stephena Daldryho Hodiny. Na Zlaté glóby byla nominována za další dva filmy: Návrat do Cold Mountain (2003) a Zrození, který jí přinesl i nominaci na Cenu londýnských filmových kritiků pro herečku roku. Je také známa hlavní rolí z remaku filmu Stepfordské paničky (2004).

V roce 2005 si po boku Willa Ferrella zahrála v komedii Moje krásná čarodějka (2005), dále pak v témže roce se objevila v politickém thrilleru Tlumočnice (2005) režiséra Sydneyho Pollacka. V roce 2006 natočila drama Diane Arbus: Příběh jedné obsese, v němž se zhostila role slavné fotografky Diane Arbus. V roce 2007 si po boku Daniela Craiga zahrála ve dvou nepříliš úspěšných snímcích Zlatý kompas a Invaze. V roce 2008 opět spojila síly s Bazem Luhrmannem ve filmu Austrálie. V roce 2009 účinkovala v muzikálu Nine oscarového režiséra Roba Marshalla, kde hrála po boku největších hoolywoodských hvězd. V roce 2010 natočila drama Rabbit Hole. V roce 2017 získala roli Celeste Wrightové v minisérii Sedmilhářky, natočené podle stejnojmenného romány australské spisovatelky Liane Moriarty. I za výkon v tomto seriálu si odnesla dobrá hodnocení.

Soukromý život

Během natáčení filmu Bouřlivé dny roku 1990 se sblížila s Tomem Cruisem, za kterého se ještě toho roku provdala. Několikrát se spolu pokoušeli o dítě, nakonec si dvě děti, Isabellu a Connora, adoptovali. Manželství jim vydrželo do roku 2001. Rozvedli se v době natáčení filmu Moulin Rouge!.

Podruhé se Kidmanová podruhé vdala 25. června 2006 a to za country zpěváka Keitha Urbana. Z tohoto sňatku se 7. července 2008 narodila dcera Sunday Rose. Jejich mladší dcera Faith Margaret se narodila 28. prosince 2010, porodila jim ji náhradní matka.

Přátelství s režisérem Bazem Luhrmannem je velmi osobní, režisér byl Nicole Kidman například i na svatbě jako svědek.

V roce 2015 vyšel dokument Going Clear, zkoumajícího praktiky Scientologie (církve/sekty, kterou vyznává její první manžel Tom Cruise) s následujícími tvrzeními: od roku 1999 začali vedoucí představitelé této církve interně řešit „špatný vliv“ Nicole Kidmanové na Cruise a jeho víru, protože pro vůdce scientologické církve, Davida Miscavige, Cruise představoval cenné aktivum pro obraz církve a získávání nových členů. Faktorem bylo i to, že Nicolin otec byl vážený psycholog, jehož postoj inherentně odmítal většinu závěrů víry svého zetě. Nicole byla církví označena jako PTS – Potential Trouble Source – možný zdroj problémů. Marty Rathbum, jeden z Miscavigeových jednatelů, byl povolán k tomu, aby udržel Cruise mezi scientology za každou cenu a (podle jeho vlastní výpovědi) jeho úkolem bylo dosažení rozchodu mezi Tomem a Nicole. Církev pro to měla využívat rozsáhlé a extrémně podrobné Cruisovy „audity“ (zaznamenané rozhovory, ve kterých odhaluje mj. svá slabá místa, sexuální touhy a praktiky, motivace, traumata, hříchy atd.) jak z minulosti, tak sjednáváním nových auditů s Cruisem, zaměřených speciálně pro jeho pozdější exploitaci. V tomto období byly všechny Cruisovy audity zpětně analyzovány a závěry byly na denně posílány přímo Miscavigovi, který byl v udržení Cruise obzvláště zainteresován. Lidé z této sekty byli alokováni speciálně pro účely rozborů Cruisových auditů, ale i pro extenzivní vyšetřovací tým, který se zaměřil na Nicole. Podle dokumentu mezi praktiky scientologické církve patřilo např. i nasazení štěnic do Nicolina domu nebo zaměření se na její adoptivní děti a jejich rozeštvávání proti ní.