Курт Вальдхайм родился в посёлке Санкт-Андре-Вёрдерн, Нижняя Австрия. Его отец, чех по происхождению, носил фамилию Вацлавик (Waclavik), но в год рождения Курта, после распада Австро-Венгерской империи, сменил её на немецкую.
После окончания школы служил в австрийской армии в 1936 — 1937 годах. После аншлюса Австрии в 1938 году вступил в ряды Национал-социалистической студенческой лиги Германии (NSDStB). Через некоторое время пошёл добровольцем в СА.
Во время Второй мировой войны служил в Вермахте, воевал на восточном фронте. В 1941 году был ранен. В своей автобиографии, вышедшей в 1985 году, утверждал, что после ранения был освобождён от службы на фронте и оставшееся время войны посвятил учёбе в Венском университете. Однако позже нашлись документы и свидетельства, доказывающие, что его военная служба продолжалась до 1945 года, а с марта 1943 по март 1945 года Вальдхайм состоял в качестве адъютанта при генерале Лёре. В 1944 году вступил в брак. В 1945 году получил степень доктора юриспруденции в Венском университете.
После окончания войны Курт Вальдхайм поступил на дипломатическую службу. Наблюдатель Австрии при ООН в 1955—1956, чрезвычайный и полномочный посол Австрии в Канаде в 1956—1960, Постоянный представитель Австрии при ООН в 1964—1968.
В 1968 году вошёл в состав консервативного кабинета Йозефа Клауса в качестве министра иностранных дел. После поражения своей партии на всеобщих выборах в 1970 году вернулся на пост Полномочного представителя Австрии при ООН.
В 1971 был выдвинут кандидатом на пост федерального президента Австрии от Австрийской народной партии, но потерпел поражение. В том же году Курт Вальдхайм был избран Генеральным секретарём ООН, а в 1976 году был переизбран на второй срок. В СССР отношение к нему было положительным, были изданы переводы на русский язык его книг «Единственная в мире должность» и «Австрийский путь».
В 1986 году Курт Вальдхайм вновь был выдвинут кандидатом в президенты Австрии. За два месяца до выборов обнаружились документы, свидетельствовавшие о том, что в годы Второй мировой войны Курт Вальдхайм служил в Греции и Югославии, а также о том, что югославская комиссия по военным преступлениям требовала его выдачи.
Тем не менее Вальдхайм был избран президентом Австрии и пробыл на этом посту один шестилетний срок. Годы правления Вальдхайма осложнены ухудшением отношений с рядом стран: Израиль в то время отозвал своего посла в Австрии. Кроме того, Вальдхайму пришлось отказаться от визитов в США и ряд европейских стран.
Скончался 14 июня 2007 года от сердечной недостаточности.