Кира родилась 19 августа 1965 года в Нью-Йорке в семье учительницы и венчурного капиталиста. По отцовской линии актриса является потомком известного судьи Теодора Седжвика (), основателя Groton School Эндикотта Пибоди () и Уильяма Эллери (), подписавшего Декларация независимости США. Также является кузиной покойной Эди Седжвик, сестрой актёра Роберта Седжвика () и сводной сестрой джазового гитариста Майка Стерна (). Её родители развелись, когда ей было шесть лет, и через какое-то время её мать вышла замуж за Бена Хеллера, арт-директора.
В возрасте 16 лет Кира дебютировала на телевидении в сериале «Другой мир», начиная с середины восьмидесятых и в девяностые актриса активно снималась в большом кино и на ТВ, в 1992 году актриса получила свою первую номинацию на премию Золотой глобус за роль в фильме «Мисс Роуз Уайт». Но настоящее признание к актрисе пришло в 2005 году после выхода на экраны сериала «Ищейка», за роль в сериале актриса пять раз удостаивалась номинации на премию «Эмми» и шесть раз на премию «Золотой глобус».
За роль в сериале актриса получала зарплату в размере 300 000 долларов США за эпизод с 2007 года и 375 000 долларов США — с 2010 года.
В 2009 году актриса была удостоена собственной звезды на Голливудской «Аллее славы»
4 сентября 1988 года актриса вышла замуж за актера Кевина Бейкона, у них двое детей, Трэвис Седжвик Бэйкон (род. 23 июня 1989) и Соуси Рут Бэйкон () (род. 15 марта 1992).