Քիրա Նայթլին ծնվել է 1985 թվականի մարտի 26-ին Թեդդինգտոնում, Լոնդոնում, Մեծ Բրիտանիա գրազի արդյունքում, որը կնքվել էր նրա ծնողների կողմից՝ բրիտանացի դերասաններ Ուիլլ Նայթլիի և Շերման Մակդոնալդի միջև։ Գրազի իմաստը կայանում էր հետևյալում. եթե Շերմանը, որն այդ ժամանակ թողել էր դերասանուհու կարիերան և որոշել էր զբաղվել դրամատուրգիայով, կվաճառի իր առաջին պիեսը, ապա Նայթլիների ընտանիքում կհայտնվի ևս մեկ երեխա։
Այդ ժամանակ զույգն ուներ որդի՝ Քալեբ, ծնված 1979 թվականին։ Շերմանը գրազը հաղթում է։ Արդյունքում բրիտանական գրականությունը՝ ի դեմս Շերման Մակդոնալդի, ձեռք է բերում ևս մեկ հրաշալի դրամատուրգ, իսկ համաշխարհային կինեմոտոգրաֆը՝ նոր աստղ՝ Քիրա Նայթլիին։ Ինչպես հետագայում խոստովանում է Քիրա Նայթլին, նրա անունը ընտրել է հայրը, որը հանդիսանում էր խորհրդային գեղասահորդուհի Կիրա Տվանովայի երկրպագուն։ Սակայն գրանցման ժամանակ մայրը պատահականորեն սխալվում է անվան գրման մեջ և արդյունքում նրան գրանցում են որպես Քիրա (Keira)։
Երեք տարեկան հասակում Քիրան խնդրում է ծնողներին, որ ինքը ևս, ինչպես նրանք, ունենա սեփական գործակալը։ Ծնողները խոստանում են կատարել իր խնդրանքը, եթե նա քրտնաջան կսովորի։ Գործարքի իր մասը Քիրան կատարեց գերազանց։ Դերասանուհին հիշում է իրեն գերազանցիկ, ով գիտեր բոլոր հարցերի պատասխանները և միշտ առաջինն էր ձեռք բարձրացնում։ Իր նպատակ էր հաջողության հասնել դպրոցում։ Բացի դրանից նա ձգտում էր դառնալ դերասանուհի։ Դրան հասնելու համար, բացի ուսումը, դպրոցական արձակուրդների ժամանակ, աղջիկը տքնաջանորեն և երկարատև զբաղվում էր դերասանական վարպետությամբ։
Երբ Քիրան դարձավ վեց տարեկան, նա ունեցավ իր սեփական գործակալը, յոթում նա արդեն նորամուտն էր նշում «Royal Celebration» ֆիլմում՝ խաղալով փոքրիկ աղջնակի դերը։ 11 տարեկան հասակում նրա դերասանական օրագրում նշվում են մասնակցությունները փոքրիկ հեռուստասերիալներում և հեռուստաշոուներում, որոնք ցուցադրվում էին եվրոպական հեռուստաալիքներով, ինչպես նաև փոքրիկ դերեր «Գյուղական սիրավեպ» («A Village Affair», 1994 թվական), «Անմեղ սեր» («Innocent Lies», 1995 թվական), «Գանձեր որոնողները» («Treasure Seekers», 1996 թվական) և «Վերադարձ տուն» («Coming Home», 1998 թվական)՝ Պիտեր Օ’Թուլի հետ գլխավոր դերում, ֆիլմերում։
Մեծամասամբ դերասանուհուն օգնում է նրա արտաքին նմանությունը Նատալի Փորտմանի՝ Աստղային պատերազմներ․ Էպիզոդ I․ Թաքնված սպառնալիք («Star Wars: Episode I — The Phantom Menace», 1999 թվական) ֆիլմում Թագուհի Ամիդալի դերակատարուհու հետ։ Դիմահարդարումում Քիրա Նայթլիին և Նատալի Փորտմանին չէին կարողանում տարբերել նույնիսկ նրանց հարազատ մայրերը, որի մասին «Star Wars Insider»-ին տված իր հացազրույցում նշում է Նատալին։ Ջորջ Լուկասը նրան հրավիրել էր Թագուհու կրկնօրինակի՝ Սաբեի դերի համար։ Ավելին, նկարահանման հրապարակում Քիրան երբեմն ստիպված էր լինում փոխարինելու նաև անձամբ Փորտմանին։ Ֆիլմի ըողարկումից հետո այդ փաստը նկատվում է միայն մանսագետների և ուշադին հանդիսատեսի կողմից, իսկ շատերը համոզված էին, որ երկու դերերն էլ՝ Ամիդալաին և Սաբեին, խաղացել է Նատալի Փորտմանը։
2001-2003 թվականներին Քիրան հարաբերություններ է պաշտպանում դերասան Դել Սիննոթի հետ, որի հետ ծանոթացել էր «Ավազակների Արքայադուստրը» ֆիլմի նկարահանումների ժամանակ։ 2003-2005 թվականներին հանդիպել է մեկ այլ դերասան Ջեյմ Դորնանի հետ։ «Հպարտություն և նախապաշարմունք» ֆիլմի նկարահանումների ժամանակ նա ծանոթանում է Ռուպերտ Ֆրենդի հետ, որի հետ մտերմություն է անում մինչև 2010 թվականի դեկտեմբերը։
2013 թվականի մայիսի 4-ից Քիրան ամուսնացած է երաժիշտ Ջեյմս Ռայտոնի հետ, որի հետ նա երկու տարի հանդիպում էր իրենց ամուսնությունից առաջ։ 2014 թվականի դեկտեմբերի 11-ին հայտնի է դառնում, որ ամուսինները սպասում են իրենց առաջնեկի լույս աշխարհ գալուն։