Tunceli'nin Nazımiye ilçesinde doğan Kemal Kılıçdaroğlu, ilk ve ortaöğrenimini Erciş, Tunceli, Genç, Elazığ gibi Anadolu'nun çeşitli yerlerinde yaptı. Yükseköğrenimini yapmak için girdiği Ankara İktisadi ve Ticari İlimler Akademisi'nden (şimdiki adıyla Gazi Üniversitesi İktisadi ve İdari Bilimler Fakültesi) 1971'de mezun oldu.

Lisans öğrenimini tamamladığı 1971 yılında, girdiği hesap uzman yardımcılığı sınavının ardından Maliye Bakanlığı'nda göreve başladı. Daha sonra hesap uzmanı olan Kılıçdaroğlu, bir yıl Fransa'da kaldı. Hesap uzmanlığını 1983'e kadar sürdürdü ve aynı yıl Gelirler Genel Müdürlüğü'ne atandı. Burada önce daire başkanı olarak görev aldı, daha sonra aynı kurumun genel müdür yardımcılığını yaptı.

Kemal Kılıçdaroğlu 1991 yılında Bağ-Kur'a atandı. Burada genel müdürlük yapan Kılıçdaroğlu, 1992 yılında da Sosyal Sigortalar Kurumu Genel Müdürlüğü'ne geçti. Daha sonra kısa bir süre Türkiye Cumhuriyeti Çalışma ve Sosyal Güvenlik Bakanlığı'nda müsteşar yardımcısı olarak görev yaptı. 1994 yılında Ekonomik Trend dergisi tarafından "Yılın Bürokratı" seçildi. Kemal Kılıçdaroğlu, 1999'un Ocak ayında kendi isteğiyle Sosyal Sigortalar Kurumu Genel Müdürlüğü'nden emekli oldu.

Sekizinci Beş Yıllık Kalkınma Planı çalışmalarında Kayıtdışı Ekonomi Özel İhtisas Komisyonu'na başkanlık eden Kılıçdaroğlu, Hacettepe Üniversitesi'nde de bir süre ders verdi. Daha sonra Türkiye İş Bankası'nda yönetim kurulu üyesi olarak görev yaptı.

11 Ocak 1999'da SSK Genel Müdürlüğü'nden ayrılan Kemal Kılıçdaroğlu'nun, Demokratik Sol Parti'den 18 Nisan 1999'daki genel ve yerel seçimlerde aday olmak için istifa ettiği dönemin gazetelerinde belirtildi. 18 Nisan 1999 genel ve yerel seçimlerinde aday gösterilmedi.

Türkiye Büyük Millet Meclisi 22. dönem için yapılan 3 Kasım 2002 Milletvekili Genel Seçimleri'yle Cumhuriyet Halk Partisi İstanbul milletvekili olarak Meclis'e girdi.22 Temmuz 2007 Milletvekili Genel Seçimleri'nde de İstanbul'dan 23. dönem milletvekili seçildi.

Cumhuriyet Halk Partisi Genel Başkanı Kemal Kılıçdaroğlu'nun Ankara'dan İstanbul'a kadar adalet talebiyle yürüdü. Kılıçdaroğlu yürüyüş kararını, Berberoğlu'na yirmi beş yıl hapis cezası ve tutuklama kararı verilmesi sonrasında aldı. Yürüyüş, 15 Haziran 2017'de Ankara'da Güven Park'ta başlamış ve 9 Temmuz 2017'de Maltepe'de sonlandırılmıştır. 420 kilometrelik yolu 25 günde yürüyen Kılıçdaroğlu, yürüyüşün sonunda Maltepe'de bir miting de düzenledi.

27. dönem CHP İzmir 2. bölge milletvekili adayı oldu.

Kılıçdaroğlu Halen CHP Genel Başkanı olarak siyasi hayatına akfif bir şekilde devam etmektedir.