Val Kilmer 1959. december 31-én született Los Angelesben, ereiben édesanyja részéről svéd, édesapja részéről angliai, francia és indián vér keveredik. Kevin Spacey-vel járt a középiskolába, majd színésznek tanult a Hollywood Professional School és a Julliard School fala között.
A ’80-as évek elején színházakban játszott, emiatt Francis Ford Coppola felkérését is el kellett utasítania. Egy előadásban Kevin Bacon és Sean Penn voltak a partnerei, 1983-ban pedig saját verseskötetet adott ki. Első filmes sikerét a Top Secretben (1984) aratta, majd David Lynch felkérését mondta le, mielőtt a Top Gunban (1986) elismert sztárrá vált volna Tom Cruise oldalán. A film több mint 300 millió dolláros bevételt hozott.
Karrierjének egyik legemlékezetesebb szerepét Oliver Stone életrajzi filmjében, a The Doorsban (1991) kapta, ahol a karizmatikus Jim Morrisont formálta meg. A szerepre mintegy egy éven át készült, hangját még az együttes tagjai is dicsérték.
Az 1993-as Tiszta románcban már Elvis Presley-t formálta meg, melynek forgatókönyvét Quentin Tarantino írta. Szintén elismerést váltott ki a Tombstone - Halott város (1994) című filmben nyújtott alakítása. Ennek kapcsán figyelt fel rá Joel Schumacher, és kérte fel a készülő Mindörökké Batman (1995) főszerepére. A vegyes fogadtatás után Kilmer nem vállalta el a folytatást. Szintén 1995-ben készült a Szemtől szemben, melyben Al Pacino és Robert De Niro oldalán láthattuk a filmvásznon. Ezt követően Az angyalban (1997) Kilmer Simon Templart alakította, de a filmben elhangzó versek is az színész tollából származnak.
A 2000-es éveket vegyes minőségű akciófilmek jellemezték, köztük Oliver Stone egyik kudarca, a Nagy Sándor, a hódító (2004). Kiemelkednek ebből az időszakból a Durr, durr és csók (2005) és a Mocskos zsaru - New Orleans utcáin (2009) című filmek, utóbbi Werner Herzog rendezésében készült.
Kilmer költőként is aktív maradt, 2012-ben Grammy-díjra is jelölték.
Első házassága Joanne Whalley-vel 1988 és 1996 között tartott, két gyermekük született.
meghalt: Los Angeles, 2025. április 1.