Kim Rossi Stuart est un acteur italien qui fait ses débuts au cinéma, dès l'âge de cinq ans, aux côtés de Catherine Deneuve dans La Grande bourgeoise (1974) de Mauro Bolognini. Il suit les cours de l'Actor's Studio à New York puis apparaît sur les écrans français douze ans plus tard en tant que novice dans Le Nom de la Rose de Jean-Jacques Annaud. La série télé « Fantaghiro » et le film Policier le font connaître du grand public tandis que sa performance dans Senza Pelle lui apporte la reconnaissance de la critique. Le comédien, avide de rôles dramatiques, passera devant la caméra de Michelangelo Antonioni et Wim Wenders dans leur film collectif centré sur quatre histoires d'amour, intitulé Par-delà les nuages.

En 2003, le jeune premier joue dans Pinocchio de Roberto Benigni avant d'interpréter avec justesse un homme en deuil dans Les Clefs de la maison de Gianni Amelio. Ses choix cinématographiques lui permettent de se faire connaitre à l'international. En 2006, grâce au drame italien Romanzo criminale réalisé par Michele Placido dans lequel il joue le rôle du criminel Freddo, l'acteur acquiert en outre une certaine crédibilité qui lui permet de réaliser un premier film très remarqué sur une famille instable qui tente de garder sa cohésion: Libero, présenté à la Quinzaine des Réalisateurs du Festival de Cannes 2006.

Trois ans plus tard, Kim Rossi Stuart est la tête d'affiche du drame de Francesca Archibugi, Question de coeur. Puis, il enchaine avec le rôle de Renato Vallanzasca, un gangster charmeur dans L'Ange du mal. En 2014, le comédien campe l'artiste Guido dans Ton absence puis donne la réplique à Géraldine Nakache dans la comédie romantique L'Ex de ma vie.