Kim Rossi Stuart est né à Rome en 1969. Son père, Giacomo Rossi Stuart, est un acteur de western, films mythologiques et de roman-photo. Kim fait sa toute première rencontre avec le cinéma à l'âge de cinq ans dans le film de Bolognini La grande Bourgeoisie (Fatti di gente perbene). A l'âge de 13 ans, comme il le dit lui-même, il fait “un peu de tout” (théâtre, cinéma et télévision), “de manière artisanale” et en est plus ou moins satisfait. Il fait une brève apparition dans le chef-d'œuvre de Jean-Jacques Annaud, Le Nom de la rose, puis il obtient le rôle principal dans le film d'arts martiaux Il Ragazzo dal kimono d'oro en 1987 Sa performance dans Senza pelle d’Alessandro D’Alatri lui apportera la reconnaissance de la critique.
Depuis, il a tourné avec des cinéastes de renom comme Michelangelo Antonioni, Roberto Benigni et Gianni Amelio. Il est cette année à l’affiche du film Romanzo criminale réalisé par Michele Placido, dans lequel il interprète le rôle de Freddo.
Kim Rossi Stuart est un des acteurs du cinéma italien les plus appréciés par la presse, pour son jeu d'acteur et la conscience profonde avec laquelle il incarne ses personnages, et ce n'est pas une surprise de le trouver à présent de l'autre côté de la caméra avec le film Libero (sorti en France en novembre 2006).