Rođena 29. travnja 1968. u Rijeci, Grabar-Kitarović rano je pokazala interes za međunarodne odnose i jezike. Srednju školu završila je u Los Alamosu u Sjedinjenim Američkim Državama, a na Filozofskom fakultetu u Zagrebu diplomirala je engleski i španjolski jezik.
Uz to je usavršavala portugalski te stekla magisterij iz međunarodnih odnosa. Akademsko usavršavanje nastavila je i kroz prestižne programe – 2002. godine dobila je Fulbrightovu stipendiju, a 2009. pohađala je Kennedy School of Government na Harvardu.
Tijekom godina obnašala je niz važnih funkcija, uključujući onu ministrice vanjskih poslova i europskih integracija od 2005. do 2008. godine te veleposlanice Hrvatske u SAD-u. Godine 2011. postaje pomoćnica glavnog tajnika NATO-a, čime je postala prva žena na toj dužnosti.
Vrhunac njezine političke karijere dolazi 2015. godine, kada je izabrana za predsjednicu Republike Hrvatske, pobijedivši tadašnjeg predsjednika Ivo Josipović.
Nakon završetka predsjedničkog mandata 2020. godine, Grabar-Kitarović nastavlja međunarodni angažman. U srpnju iste godine postaje članica Međunarodnog olimpijskog odbora, kao prva Hrvatica na toj poziciji.
Njezino imenovanje, na prijedlog predsjednika MOO-a Thomasa Bacha, predstavljalo je važan trenutak za hrvatsku prisutnost u globalnim sportskim institucijama.
Osim političke karijere, pozornost javnosti često je bila usmjerena i na njezin privatni život. U braku je s Jakovom Kitarovićem, s kojim ima dvoje djece, a tijekom godina isticala je važnost obitelji i izazove balansiranja privatnog i javnog života
.