A New York állambeli Amsterdamban született Issur Danielovitch Demsky néven, egy Oroszországból bevándorolt hétgyermekes zsidó család egyedüli fiaként. Nehéz gyermekkora ellenére kiválóan tanult, sportolt, az egyetemen birkózásban és színjátszásban is jeleskedett. New Yorkban az Amerikai Színművészeti Akadémia diákja volt, közben több mint ötven különböző munkahelyen dolgozott, hogy előteremtse a tandíjat.
A harmincas évek végén, amikor színpadi pályafutása elindult, nevét Kirk Douglasre változtatta. Amerika hadba lépése után, 1941-ben bevonult a haditengerészethez, a színpadra csak 1945-ben tért vissza. A következő évben kezdődött filmes pályafutása, melynek során mindvégig sikerült elkerülnie a beskatulyázást, drámai hősöket, romantikus és modern figurákat egyaránt hitelesen személyesített meg. 1949-ben játszott először Burt Lancaster oldalán, legendás párosuk hét kasszasikert eredményezett (köztük az Újra szól a hatlövetű [Gunfight At The O.K. Corral] című westernnel vagy a Hét májusi nap című politikai thrillerrel), az utolsó a sorban a Kemény fickók (1986) volt.
1950-ben A bajnok (Champion) című film ökölvívójáért jelölték először Oscar-díjra, majd az évtized során még kétszer: 1953-ban A szörnyeteg és a szépség, 1957-ben A nap szerelmese című filmért. Az igazi hírnevet ez utóbbi hozta meg számára, a festő Vincent van Gogh megszemélyesítéséért elnyerte a Golden Globe-díjat. Ezután olyan kasszasikerek következtek, mint a Stanley Kubrick által rendezett Spartacus (1959), a Telemark hősei (1965), az Őrjöngés (1978) és a Végső visszaszámlálás (1980).
1955-ben saját vállalatot alapított, amelynek első filmje 1957-ben A dicsőség ösvényei (Paths of Glory) című, Kubrick rendezte háborús dráma volt. A jó szimatú Douglas megvette Ken Kesey Száll a kakukk fészkére című művének filmjogait, amelyet - érdeklődők hiányában - végül fiának adott. Michael 1975-ben hatalmas sikerű filmmel hálálta meg az apai nagyvonalúságot: az alkotás a kilenc Oscar-jelölésből ötöt díjra váltott, és mindet a fő kategóriában (legjobb film, férfi és női főszereplő, rendezés, forgatókönyv), a filmtörténetben ez mindössze még két filmnek sikerült. Az idősebb Douglas már befutott filmsztár volt, amikor a rendezéssel is megpróbálkozott, filmjeiben szerepet is vállalt (A himpellér 1973, Különítmény 1975). Nevét és arcát több tévéjátékhoz és sorozathoz adta.
Családszerető ember volt: a Túl nagy család (It Runs in the Family) című 2003-as filmben együtt játszott fiával, a szintén Oscar-díjas Michael Douglasszel, korábbi feleségével, valamint Cameron nevű unokájával. A saját munkáihoz meglehetősen kritikusan viszonyult, mintegy száz filmjének alig negyedére volt büszke, sokat pedig egyáltalán nem szeretett. Az ötvenes években, amikor a McCarthy-féle boszorkányüldözés szele elérte Hollywoodot, bátran kiállt a baloldali érzelmekkel gyanúsított szerzők és művészek mellett, nagy érdemei voltak a feketelista felszámolásában. Élete legfontosabb munkájának a négy Oscar-díjat nyert Spartacus-t tekintette amelynek nemcsak szereplője, hanem producere is volt.
A színész 1986 óta szívritmus-szabályozóval élt. 1991-ben helikopterbalesetet szenvedett, néhány évvel később súlyos stroke érte, de ismét megtanult járni és beszélni. Rendszeresen részt vett jótékonysági eseményeken, feleségével több közhasznú szervezetet - köztük Alzheimer-kórosokat gondozó és nőknek menedéket nyújtó központot - támogattak. 2012-ben e-könyvben mesélt életéről (az előszót George Clooney írta), a memoár hangoskönyv-változatának narrátora fia, Michael Douglas volt.
Számtalan kitüntetése mellett 1981-ben megkapta a civileknek odaítélhető legmagasabb amerikai kitüntetést, az Elnöki Szabadságérmet, 2002-ben a művészeknek adható legmagasabb elismerést, a National Medal of Arts kitüntetést és a francia Becsületrendet is. 1968-ban a Golden Globe-díjátadón a Cecil B. DeMille-díjjal, 1991-ben az Amerikai Filmintézet életműdíjával, 1996-ban tiszteletbeli Oscar-díjjal, 2001-ben a Berlini Filmfesztivál Arany Medve-díjával tüntették ki. A Kennedy Center díjának birtokosa, és csillaga van a Hírességek sétányán.
A zsidó gyökereit mindig büszkén vállaló művész novemberben a Zsidó Világkongresszus kulturális kitüntetését vehette át Izrael állam támogatásáért. A százéves színész nevével egy évtizede díjat alapítottak, amelyet Harrison Ford, John Travolta, Ed Harris, Quentin Tarantino, Robert De Niro és Michael Douglas is megkapott. Százkettedik születésnapját ünnepelve arról beszélt, hogy nagyon hálás a sorsnak a csodálatos életért, amelyet élhet, ugyanakkor aggódva tekint a jövő felé. "A világban zűrzavar uralkodik, és a mi feladatunk, hogy rendet tegyünk benne gyermekeink és az unokáink számára. Mindennaposak a lövöldözések, az iskoláktól kezdve a zsinagógákig. Az embereket zaklatják, megölik az utcákon. A világ túlságosan megosztott, és ezt meg kell szüntetnünk" - mondta. Születésnapi kívánságként egy biztonságosabb világot szeretett volna a jövő nemzedékei számára. "Rengeteg a gyűlölködés manapság, azt kívánom, hogy az emberek bánjanak egymással szeretettel és tisztelettel" - tette hozzá.
Kirk Douglast egész Hollywood gyászolja. Mark Hamill ezt írta róla:
Minden idők egyik legnagyobb hollywoodi sztárja volt, briliáns színész felejthetetlen karizmával. Dacolt a hollywoodi feketelistával, ő vette fel Dalton Trumbót a Spartacus forgatókönyvírójának.
Michael Douglas felesége, Catherine Zeta-Jones ezt írta az apósáról:
Szeretni foglak életem végéig. Máris hiányzol. Aludj jól!
Arnold Schwarzenegger közös forgatásukat idézte fel:
Az ő westernjein nőttem fel a kis osztrák mozinkban. Amikor végre találkoztunk a Kaktusz Jack forgatásán, kedvesebb nem is lehetett volna velem.
Stallone A bajnok plakátjával búcsúzott:
A legutolsó mozis hősöm az örök dicsőségbe távozott. Ilyen óriási művészeket nem fogunk látni többé.