Kyra Minturn Sedgwick nació el 19 de agosto de 1965, en Nueva York, Estados Unidos. Cuando tenía tres años sus padres se divorciaron y su madre obtuvo la custodia de la pequeña. Así, Kyra creció bajo un ambiente judío, aprendiendo sus costumbres y tradiciones. Estudió en el Sarah Lawrence College, para luego enrolarse en la carrera de teatro en la University of Southern California.

Debutaría a los 16 años en la serie Another World (1982) para luego aparecer en pequeños papeles en series como Miami Vice (1985), Cuentos asombrosos (1986) y American Playhouse (1987), antes de ser seleccionada por el director Oliver Stone para la cinta nominada al Oscar Nacido el 4 de julio (1989). Más adelante sería parte del elenco de la popular cinta de Cameron Crowe, Singles (1992), al lado de Bridget Fonda, Bill Pullman y Matt Dillon.

Gracias a esta cinta, empezó a recibir numerosas ofertas que la llevaría a participar en cintas como Fenomeno (1996) y Entrenando a papá (2007) Kyra ha visto mayor fortuna en televisión, en especial por su papel de Brenda Johnson, en la exitosa serie The Closer (2005-2012), en la que participo a lo largo de 109 episodios, por la que recibiría un globo de oro, en 2006 y un premio Emmy, en 2010.