Родилась 20 июня в 1967 году, в Гонолулу, США.

Её родители — Энтони Дэвид Кидман и Джанелль Энн Макнэйл — шотландских и ирландских кровей, оба родились в Австралии. Некоторое время отец Николь работал специалистом по исследованию раковых клеток в Вашингтоне, США. Когда будущей актрисе исполнилось 4 года, её семья вернулась в Австралию: отец Николь получил место в Техническом университете Сиднея. 

Творческие способности у будущей актрисы проявились еще в раннем детстве. В 3 годика она поступила в балетную школу, а после продолжила учебу в колледже искусств Victorian College of the Arts при Университете Мельбурна, а также в Театре Филип-Стрит, связав всю свою дальнейшую судьбу с искусством. 

Впервые на экране Николь появилась в 15 лет в клипе на песню Пэта Уилсона «Bop Girl». Затем последовали съемки в таких телевизионных сериалах, как «Вьетнам», «Рождество в лесу», «Бангкок Хилтон» и др. В 1989 г. Николь Кидман получила главную роль в картине Филлипа Нойса «Мертвый штиль», а в 1990 г. снялась в фильме Тони Скотта «Дни грома», ставшем поворотным не только в кинематографической карьере, но и в личной жизни актрисы. Именно в это время она познакомилась с Томом Крузом, брак с которым долгое время считался в Голливуде идеальным. Впоследствии они вместе снялись в картинах «Далеко-далеко» Рона Ховарда и психологической драме Стэнли Кубрика «С широко закрытыми глазами».

Кидман номинировали на премию Золотой глобус за женскую роль второго плана в фильме «Билли Батгейт». Об успехах молодой актрисы написала престижная газета Нью-Йорк таймс, отмечая обаяние и чувство юмора Николь. Вскоре она снялась в роли доктора Чейз Меридан в картине «Бэтмен навсегда», а также сыграла в черной комедии «За что стоит умереть». Мастерские перевоплощения актрисы из роли в роль не могли оставаться незамеченными: Николь Кидман получила Золотой глобус.

Поворотной в творческой биографии Кидман стала роль куртизанки Сатин в музыкальном фильме «Мулен Руж!». Все песни актриса и ее напарник по сцене Юэн Макгрегор исполнили самостоятельно. Критика с восторгом встретила фильм, и за участие в нем Николь получила долгожданный Оскар. Картина режиссера Стивена Долдри «Часы» с Кидман в главной роли (писательницы Вирджинии Вульф) в 2002 году принесла ей самые престижные награды, второй Оскар и премию британской киноакадемии. В 2003 году вышла картина «Холодная гора», получившая целых 7 номинаций Оскара. Пронзительная игра Николь Кидман и Джуда Лоу позволила создать трогательную и искреннюю историю любви.

Актриса в 2017 году представила свой продюсерский проект – драматический сериал «Большая маленькая ложь», в котором также снялась в главной роли. Проект собрал звездный актерский состав, куда вошли Риз Уизерспун, Шейлин Вудли, Александр Скарсгард. Фильм оказался успешным, его отметили несколькими наградами Эмми, а сама актриса стала лауреатом ряда телевизионных и кинопремий, в том числе Золотой глобус и Спутник.

В 2024 году на 81 Венецианском кинофестивале выиграла Кубок Вольпи за лучшую женскую роль в фильме «Плохая девочка» режиссера Халина Рейн.