Kira Kirillovna s-a născut pe 9 mai 1909 în casa părinților ei de pe Avenue d’ Henri Martin din Paris și a fost cea de-a doua fiică a Marelui Duce Kirill Vladimirovici al Rusiei și a Victoriei Melita de Saxa-Coburg și Gotha, sora reginei Maria a României.
Părinții copilei trăiau atunci în exil, pentru că mariajul lor nu fusese aprobat de țarul Nicolae al II-lea din cauza faptului că erau veri primari, iar religia ortodoxă interzicea o astfel de căsătorie și, în plus, mama ei divorțase de fostul ei soț, Ernst Ludwig, Mare Duce de Hesse, fratele țarinei Alexandra Feodorovna.
La scurt timp după nașterea Kirei, părinții au fost iertați de țarul Nicolae al II-lea și în mai 1910 familia s-a întors în Rusia, stabilindu-se inițial în casa de vară din Țarskoye Selo. Kira și sora ei mai mare, Maria, au avut o copilărie privilegiată, au avut o bonă britanică și au învățat, pe lângă limba rusă, engleza, franceza și germana.
Ducesa și-a petrecut primii ani ai copilăriei într-un palat luxos de pe strada Nikolskaya din Sankt Petersburg, unde părinții dădeau petreceri extravagante, mergea frecvent în vizită la bunica paternă, la Palatul Vladimir, iar verile și le petrecea la vila familiei din Țarskoye Selo.
Kira s-a aflat în vara anului 1914 pe un iaht în Golful Finlandei și era în Riga când a izbucnit Primul Războiul Mondial. Imediat tatăl ei a fost mobilizat și a servit ca șef al unei unități a Gărzilor Navale, în timp ce mama a condus un serviciu de ambulanțe mobile.
După Revoluția bolșevică din 1917, familia a fost lăsată inițial să locuiască în palatul din Sankt Peterburg, dar în iunie tatăl Kirei a obținut permisiunea guvernului provizoriu de a se muta în Finlanda. Fetița, care avea opt ani la momentul respectiv, și-a amintit că au mers cu un tren public: “Pentru prima dată am simțit lipsa confortului regal, adică nu existau covoare roșii și canapelele imperiale”. În Finlanda, familia a locuit la Conacul Haiko, în Borga. O lună mai târziu, mama ei, care avea deja 40 de ani, a adus pe lume un fiu, pe Vladimir.
Familia a așteptat o vreme în Finlanda, sperând că rușii albi îi vor învinge pe bolșevici și că se vor putea întoarce în țara, iar în această perioadă a trăit în condiții grele, cu mâncare puțină, fără căldură și mai ales fără bani. Marele Duce Kirill și Victoria Melita au rămas în Finlanda până în mai 1920, dar au părăsit în cele din urmă țara și s-au îndreptat mai întâi spre Coburg, apoi s-au stabilit la Saint-Briac, în Franța.
Adolescenta avea părul blond, ochi albaștri, era inteligentă, curioasă și interesată de artă, ca și mama ei, cu care lucra într-un atelier din micul oraș de la Mediterană, dar a avut dificultăți în a-și găsi un soț potrivit. A fost interesată de prințul Alfonso, fiul lui Alfonso al XIII-lea al Spaniei, care era hemofilic, dar prințul nu i-a împărtășit sentimentele. Mai târziu, s-a îndrăgostit de prințul Constantin “Teddy” Soutzo, un aristocrat român, însă vărul ei, Carol al II-lea al României, nu a fost de acord cu acest mariaj. În cele din urmă, în 1938 prințesa s-a căsătorit cu Ludovic Ferdinand al Prusiei, cei doi stabilindu-se într-un sat de lângă Bremen, în Germania. Cuplul a avut patru fii și trei fiice: Friedrich Wilhelm, Mihai, Marie Cécile, Kira, Louis Ferdinand, Christian-Sigismund și Xenia.
După cel de-al Doilea Război Mondial, Kira a fost chemată să depună mărturie în cazul Annei Anderson, femeia care a pretins că este Marea Ducesă Anastasia Nicolaevna a Rusiei. A acceptat să o întâlnească pe impostoare în 1952, la îndemnul soacrei ei, prințesa moștenitoare Cecilie a Prusiei, care credea că femeia chiar este fiica supraviețuitoare a țarului Nicolae al II-lea, dar, după ce a văzut-o, a spus despre Anderson că este “respingătoare”, în niciun caz “o doamnă” și a observat că era incapabilă să vorbească fluent limba engleză, care era folosită de obicei în familia Romanov.
Kira nu a avut deloc grijă de sănătatea ei, în ultimii ani ai vieții se îngrășase și suferea de hipertensiune arterială. Pe 11 septembrie 1967, în timp ce se afla într-o vizită la fratelui ei mai mic, Marele Duce Vladimir, la Saint-Briac, a luat o masa copioasă și apoi chiar ea a comentat: “Doamne ferește să mănânc ceva sănătos!” În acea seară a suferit un atac de cord și a murit după câteva ore, la vârsta de 58 de ani, fiind înmormântată la Castelul Hohenzollern din Germania.