Filha do produtor de televisão John Stewart e da diretora Jules Mann-Stewart, de K-11, Kristen deu inicio à sua carreira em 1999, ao fazer uma ponta como figurante para televisão em The Thirteenth Year, da Disney. Em 2002 substituiu a atriz Hayden Panettiere no elenco do filme O Quarto do Pânico, como filha da personagem principal (interpretada por Jodie Foster). Contracenou em 2003 com a atriz americana Sharon Stone no filme Garganta do Diabo. Também fez o filme In the Land of Women (2006) ao lado de Adam Brody e apareceu brevemente em Jumper, ao lado de Diane Lane e Hayden Christensen. No ano de 2007, contracenou em Na Natureza Selvagem, filme baseado no livro homônimo do jornalista Jon Krakauere The Runaways (biografia do início da carreira de Joan Jett). Já atuou ao lado de atores como Jodie Foster, Sharon Stone, Dennis Quaid, Meg Ryan, Charlize Theron, entre outros. Em 2008, foi lançada a adaptação cinematográfica de Twilight, best-seller de Stephenie Meyer, em que interpreta a personagem principal Isabella Swan e onde ficou conhecida mundialmente.
O filme Crepúsculo estreou dia 19 de dezembro de 2008, já conhecido mundialmente pelo sucesso do livro homônimo lançado anteriormente (2005). Atuou no filme junto com o ator britânico Robert Pattinson.
Em 2009 foi lançado o filme da continuação do best-seller Twilight, o segundo livro New Moon, com a participação de vários outros novos atores e atrizes (como Dakota Fanning interpretando Jane e Michael Sheen interpretando o antagonista Aro Volturi) e o aparecimento aprofundado da matilha de lobos ao lado de Jacob Black (Taylor Lautner). Neste mesmo ano, estreia o filme Adventureland (br: Férias Frustradas de Verão), cujo foi gravado em 2007 e a atriz contracenou junto com Jesse Eisenberg e Ryan Reynolds.
Kristen continuou atuando como Isabella Swan também na adaptação do terceiro livro da série, Eclipse, que estreou no cinema no dia 30 de junho de 2010. Ainda neste ano, a atriz interpretou o papel da roqueira Joan Jett no filme The Runaways, cinebiografia da banda homônima.
Em 2011, Kristen Stewart começou a gravar o quarto filme da franquia "Twilight", intitulado Amanhecer, que foi dividido em duas partes e com cenas gravadas no Rio de Janeiro, Brasil. Em 08 de Julho do mesmo ano, é estreado no Brasil o filme Welcome to the Rileys (br: Corações Perdidos), filme em que interpreta Mallory, uma adolescente órfã que ganha a vida se prostituindo e fazendo shows de strip-tease. Em 18 de Novembro estreia o tão aguardado penúltimo filme da Saga Crepúsculo: A Saga Crepúsculo: Amanhecer - Parte 1.
Kristen Stewart na Comic-con de 2012.
Em 2012 Kristen contracenou ao lado de Charlize Theron e Chris Hemsworth no filme Snow White and the Huntsman (br: Branca de Neve e o Caçador) no papel de Branca de Neve, cujo lançamento foi em 30 de Maio. No dia 13 de julho, é estreado o filme On The Road, dirigido por Walter Salles e uma adaptação cinematográfica da obra homônima do escritor Jack Kerouac. Kristen novamente aparece atuando como Isabella Cullen em A Saga Crepúsculo: Amanhecer - Parte 2, que teve a estréia em 15 Novembro e já arrecadou mais de 3 bilhões de dólares.
Também neste ano, foi confirmada a participação da atriz no filme Lie Down in Darkness, adaptação cinematográfica do livro homônimo de William Styron. Kristen irá viver a protagonista Peyton Loftis. Ainda não há informações sobre as gravações e estreia do filme.
Houveram vários rumores de possíveis novos projetos: Premonição 6, com Zac Efron e Erica Leerhsen, Man Under com Julianne Moore e Colin Firth e A Taxonomy of Bernacles com Anne Hathaway, Jeff Bridges e Maggie Gyllenhaal. Porém não houve nenhuma confirmação de papel por parte da atriz ou dos produtores das obras.
Também houveram rumores de que a atriz poderia fazer parte do elenco do projeto do épico Akira, do diretor Jaume Collet-Serra, baseado na graphic novel de seis volumes de Katsuhiro Otomo. O Twitchfilm publicou que foi oferecido a Kristen o papel. Ela se juntaria a Garrett Hedlund, que tem o papel principal de Kaneda, e Gary Oldman será Colonel. Akira foi uma alta prioridade para a Warner Bros desde que o estúdio o adquiriu com a Legendary Pictures dois anos atrás da editora do mangá Kodansha. A intenção teria sido fazer dois filmes, cada um cobrindo três livros da série. Akira foi adaptado para as telas pela primeira vez em 1988. O projeto foi interrompido por problemas em seu orçamento.
Segundo a revista Variety, Kristen Stewart iria estrelar e produzir um filme de ação intitulado Cali, ambientado em Los Angeles, na Califórnia. Michael Diliberti, da comédia 30 Minutes or Less, escreveu o roteiro para a Voltage Productions. Algum tempo depois, a atriz revelou que desistiu do papel, por causa de um reformulamento que fez em sua agenda, porém continua ligada ao filme na parte executiva. Ela vai estrelar Camp X-Ray (filme) , um drama politicamente carregado escrito e dirigido por Peter Sattler em 2014.
Namorou o ator e ex-colega de elenco Robert Pattinson. Embora o namoro nunca tenha sido oficializado por nenhum dos dois, ambos foram clicados em diversas ocasiões em que trocavam abraços, beijos e carinhos íntimos. O namoro terminou em Maio de 2013, após uma briga entre o casal.