Fille du producteur télé John Stewart et d'une superviseuse de scénarios australienne, Kristen Stewart débute enfant à l'écran dans THE SAFETY OF OBJECTS de Rose Troche (2001).

Elle incarne la fille de Jodie Foster dans PANIC ROOM de David Fincher (2002) et de Dennis Quaid et Sharon Stone dans COLD CREEK MANOR de Mike Figgis (2003).

Vedette en herbe, elle porte le téléfilm SPEAK (Jessica Harzer, 2004) et brille dans LES PETITS BRAQUEURS (Bart Freundlich), L'AUTRE RIVE (David Gordon Green) avec Jamie Bell et Josh Lucas et FIERCE PEOPLE (Griffin Dunne) avec Diane Lane (2004-2005).

Elle tâte du fantastique pour ZATHURA : UNE AVENTURE SPATIALE (Jon Favreau, 2005) et JUMPER (Doug Liman, 2008) et de l'horreur pour LES MESSAGERS (Oxide & Danny Pang, 2007).

Elle croise Emile Hirsch dans INTO THE WILD de Sean Penn (2007) et Robert De Niro dans WHAT JUST HAPPENED de Barry Levinson (2008) et s'amuse avec Ryan Reynolds et Jesse Eisenberg dans ADVENTURELAND (Greg Mottola, 2009).

Explosion mondiale à 18 ans, fin 2008, dans la peau de Bella, amoureuse d'un jeune vampire dans l'adaptation de Stephenie Meyer TWILIGHT, CHAPITRE 1 : FASCINATION de Catherine Hardwicke face à Robert Pattinson.

Le triomphe adolescent continue avec CHAPITRE 2, TENTATION (Chris Weitz, 2009, photo), CHAPITRE 3, HÉSITATION (David Slade, 2010) et CHAPITRE 4, RÉVÉLATION (Bill Condon, 2011-2012) où Taylor Lautner prend de l'ampleur en rival loup-garou.

Elle diversifie son image en fille paumée de la rencontre humaine WELCOME TO THE RILEYS de Jake Scott (2010) avec James Gandolfini et Melissa Leo.

Puis elle incarne deux icônes, la chanteuse Joan Jett dans la chronique rock et seventies THE RUNAWAYS (Floria Sigismond, 2010) face à Dakota Fanning, et Marylou la compagne du duo bourlingueur de Jack Kerouac dans SUR LA ROUTE (Walter Salles, 2012) avec Sam Riley et Garrett Hedlund.

Elle prête aussi sa présence diaphane à l'héroïne titre de BLANCHE-NEIGE ET LE CHASSEUR (Rupert Sanders, 2012), sombre version du conte des Grimm avec Charlize Theron et Chris Hemsworth.