Margaret Agnes Kirk ve Robert Joseph Kline'ın çocuğu olan Kevin Kline, St. Louis'de doğdu. Alex, Christopher ve Kate adlarında 3 kardeşi vardır. Bloomington'daki Indiana Üniversitesi'nde önce müzik eğitimi alsa da, sonra tiyatro bölümüne geçti ve burayı bitirdi. 1970'de prestijli drama okulu Juilliard School'a burslu olarak katıldı. 1972'de The Acting Company adlı tiyatro kumpanyasını arkadaşlarıyla kurdu ve birçok Shakespeare oyununda oynadı. 1978'de Harold Prince'in On the Twentieth Century adlı oyunundaki performansıyla Tony Ödülü kazandı. 1981'de oynadığı The Pirates of Penzance ile 2. kez bu ödülün sahibi oldıu. 1982'de Sophie'nin Seçimi (Sophie's Choice) filmindeki Nathan rolüyle sinemaya adımını atmış oldu. 1980'ler boyunca tiyatroda başta Shakespeare performansları olmak üzere oynamayı, bir yandan da sinema filmlerinde oynamayı sürdürdü.
1988 yapımı Wanda Adında Bir Balık (A Fish Called Wanda) adlı filmle En İyi Yardımcı Erkek Oyuncu Oscarına layık görüldü. 1992'de Charlie Chaplin'in hayatını anlatan Chaplin filminde Chaplin'in yakın dostu ve aktör Douglas Fairbanks'i canlandırdı. 1996'da Notre Dame'ın Kamburu animasyonunda Kaptan Phoebus'u seslendirdi. 1999'da Wild Wild West filminde de Will Smith'le birlikte başrolde oynadı. 2006'da çekilen Pembe Panter uyarlamasında müfettiş Charles Dreyfus rolündeydi. No Strings Attached, Sıradışı Anne (Ricki and the Flash) ve Güzel ve Çirkin (2017) gibi filmlerle sinema kariyerini devam ettirdi. 2017'de Present Laughter oyunuyla 3. kez Tony Ödülü'nün sahibi oldu.