Kirsten Caroline Dunst naît dans une famille aisée d'origine allemande. Elle commence à tourner dans des publicités dès l'âge de trois ans et travaille comme mannequin durant toute son enfance. Sa première apparition dans un long métrage date de 1989 : elle fait alors de la figuration dans le film collectif New York Stories. Elle enchaîne ensuite les rôles de petites filles, puis d'adolescentes à la télévision et au cinéma dans Le Bûcher des vanités de Brian De Palma (1990), ou encore Les Quatre filles du Docteur March (1994) de Gillian Armstrong.
A propos de Spider-Man : "Je voulais absolument le rôle parce que je savais que ça donnerait un coup d'accélérateur à ma carrière, surtout sur le marché étranger."