Kıvanç Tatlıtuğ, 27 Ekim 1983 tarihinde Adana’da doğmuştur. Annesi Nurten Hanım Edirneli, babası Erdem Bey ise Yugoslavya kökenlidir. Çocukluk ve gençlik yıllarını Adana’da geçiren Tatlıtuğ, bu dönemde aktif olarak basketbolla ilgilenmiş; farklı kulüplerde forma giyerek dikkat çeken bir performans sergilemiştir. Başarılı spor hayatı sayesinde Ülkerspor’dan transfer teklifi almış ve burada profesyonel olarak oynamıştır. Daha sonra Beşiktaş Basketbol Takımı ve Fenerbahçe Basketbol Takımı kadrolarında da yer almıştır. Ancak yaşadığı sakatlık nedeniyle basketbol kariyerini sonlandırmak zorunda kalmıştır.
Annesinin yönlendirmesiyle mankenliğe adım atan Tatlıtuğ, bir süre Paris’te çalıştıktan sonra 2002 yılında düzenlenen Best Model of Turkey’de birinci olmuş, ardından Best Model of the World’de de dünya birinciliğini kazanarak adını geniş kitlelere duyurmuştur.
Oyunculuğa 2005 yılında başlayan Tatlıtuğ, Gümüş dizisinde Songül Öden ile başrolü paylaşarak tanınmıştır. Dizi, Türkiye’nin yanı sıra Orta Doğu’da da büyük ilgi görmüş ve oyuncunun popülerliğini artırmıştır. Bu süreçte Laçin Ceylan ve Okan Bayülgen’den oyunculuk eğitimi almıştır. Ardından Menekşe ile Halil’de Sedef Avcı ile birlikte rol almıştır.
Sinema kariyerine Amerikalılar Karadeniz'de 2 ile adım atan oyuncu, asıl çıkışını Halid Ziya Uşaklıgil’in eserinden uyarlanan Aşk-ı Memnu ile yakalamıştır. Bu dizide Beren Saat ile birlikte rol almış ve canlandırdığı Behlül karakteriyle büyük beğeni toplamıştır. Performansıyla Altın Kelebek Ödülleri kapsamında “En İyi Erkek Oyuncu” ödülüne layık görülmüştür.
2010 yılında Ezel’de konuk oyuncu olarak yer alan Tatlıtuğ, 2011-2013 yılları arasında yayınlanan Kuzey Güney dizisinde başrolü üstlenmiş ve geniş bir uluslararası izleyici kitlesine ulaşmıştır. 2013 yapımı Kelebeğin Rüyası filminde Yılmaz Erdoğan’ın yönetmenliğinde, Mert Fırat ile birlikte rol almış; filmde canlandırdığı Muzaffer Tayyip Uslu karakteriyle büyük övgü toplamıştır. Bu performansı ona Sinema Yazarları Derneği tarafından verilen “En İyi Erkek Oyuncu” ödülünü kazandırmıştır.
Sonraki dönemde Kurt Seyit ve Şura dizisinde Farah Zeynep Abdullah ve Fahriye Evcen ile başrolü paylaşmıştır.
Özel hayatında ise Tatlıtuğ, bir dönem Azra Akın ile uzun süreli bir ilişki yaşamış; 2016 yılında stil danışmanı Başak Dizer ile evlenmiştir.