Kemal Kılıçdaroğlu, 17 Aralık 1948 tarihinde Tunceli'de doğdu. Babası Kamer Kılıçdaroğlu, annesi ise Yemuş Kılıçdaroğlu'dur. İlk ve ortaöğrenimini farklı okullarda yapan Kılıçdaroğlu, lise öğrenimini Elazığ Ticaret Lisesi'nde tamamladı. Yükseköğrenimini ise Ankara İktisadi ve Ticari İlimler Akademisi'nde yaptı.
Maliye Bakanlığı'nda, önce hesap uzman yardımcısı olarak sonra da hesap uzmanı olarak görev yaptı. Bir dönem Fransa'da kaldıktan sonra Gelirler Genel Müdürlüğü'ne atandı. Burada Gelirler Genel Müdürlüğü Daire Başkanı ve Genel Müdür Yardımcısı olarak görev yaptı. 1991 yılında Bağ-Kur Genel Müdürü oldu. 1992 yılında ise Sosyal Sigortalar Kurumu (SSK) Genel Müdürlüğü'ne atandı.
Daha sonra Çalışma ve Sosyal Güvenlik Bakanlığı'nda müsteşar yardımcılığı yapan Kılıçdaroğlu, 1999 yılında Sosyal Sigortalar Kurumu Genel Müdürlüğü'nden emekli oldu.
Bir dönem Hacettepe Üniversitesi'nde ders veren Kılıçdaroğlu, daha sonra Türkiye İş Bankası yönetim kurulu üyeliğine getirildi. 3 Kasım 2002 genel seçimlerinin sonucunda Cumhuriyet Halk Partisi'nden (CHP) İstanbul milletvekili olarak TBMM'ye girdi. 22 Temmuz 2007'deki seçimlerde de CHP'den İstanbul milletvekili seçildi.
2009 yerel seçimlerinde CHP'den İstanbul Büyükşehir Belediye Başkan adayı oldu, fakat seçilemedi. CHP Genel Başkanı Deniz Baykal'ın istifa etmesinin ardından 17 Mayıs 2010 tarihinde adaylığını açıkladı. 22 Mayıs 2010'da yapılan kongrede CHP Genel Başkanı seçildi.