Stanley 1925-ben született Új-Mexikóban Jesse Taylor Reid filozófus professzor és Ann Miller lakberendező lányaként.^[7] Szülei elváltak kiskorában, édesanyja nevelte fel őt és három bátyját Texasban.^[8] Az Új-Mexikói Egyetemen tanult, majd a Texas Állami Egyetemen végzett pszichológia szakon.^[9] Tizenhat éves volt, mikor Texasban látta Katharine Hepburnt a Philadelphiai történet előadásában. „Csak ültem megsemmisülve: meg voltam rémülve – mondta. – Persze a darab csak egy komédia volt, de miután leeresztették a függönyt, én sírva fakadtam, mert újra meg akartam nézni.”^[9]

Stanley egy évet egy színtársulattal töltött Kentuckyban, 1947-ben pedig úgy döntött, elmegy szerencsét próbálni New Yorkba.^[9] Mialatt szerepet próbált magának találni, amit eljátszhat, dolgozott értékesítőként, pincérkedett vagy modellt állt. Az akkortájt kibontakozó Broadway-féle színházakban^{[j 1]} kezdte el építeni a karrierjét, csakúgy, mint Henry Fonda, Sylvia Sidney és Evelyn Ball.^[9] Stanley-t egy tehetségkutatón vették észre, ami után szakmai képzésben részesült, majd az Actors Studio tanulójává vált. Az ifjú színésznőt Elia Kazan és Lee Strasberg is oktatta.^[9]

1957-ben Stanley első sikerét aratta William Inge Piknik című darabjával, amiben egy szeszélyes fiús lányt alakított. Inge a szezon lefutásával főszerepet adott Stanley-nek a Bus Stopban.

Az ötvenes évektől Stanley a televízió képernyőjére is felkerült. 1963-ban Emmy-díjat nyert a Ben Casey című sorozattal, 1984-ben pedig a Macska a forró bádogtetőn tévéfilmes változatában Pollitt nagymama szerepéért jutalmazták Emmyvel. Bár Stanley filmet is forgatott, azt nyilatkozta, a színpadot jobban szereti. „Boldog voltam a színpadon. Az otthonom volt, de komolyan. Hollywood csak csillámpor, nem igazi.”^[9] Visszautasította Alfred Hitchcock Szédülés című filmének főszerepét, ami Kim Novakot tette híressé, valamint még olyan további szerepeket, amiket végül Marilyn Monroe és Elizabeth Taylor kaptak meg.^[9]

1962-ben Stanley hangját kölcsönözte a Ne bántsátok a feketerigót! narrátorának. 1964-ben főszerepet játszott Bryan Forbes Seance on a Wet Afternoon című filmjében, amelyben Richard Attenborough a férjeként mutakszik meg: a filmben Stanley egy médium, aki elrabol egy gyermeket, hogy híressé váljon. Alakítását Oscar-díjra jelölték, Attenborough pedig BAFTÁ-t nyert. Ugyanebben az évben a Broadwayn Stanley Mását játszotta a Három nővérből, azonban mikor 1965-ben Stanley-t és a Három nővér szereplő gárdáját meghívták Londonba, a bemutatkozó est olyan katasztrofálisan sikerült, hogy Stanley nem lépett többet színpadra.^[10]

Stanley utolsó két mozifilmje Frances Farmer tragikus sorsú színésznő életén alapuló Frances, amelyben a színésznő zsarnoki anyját testesíti meg, és Az igazak, amiben mint Pancho Barnes pilóta bukkan fel. Ezután Stanley visszavonult a színészkedéstől, hátralévő éveiben már csak tanította azt a Los Angeles-i Egyetemen és a Santa Fe-i Főiskolán.^[9]

Az 1958-as színdarab, A Touch of Poet nagyrészt Stanley közbenjárása nélkül folyt le. A premier előadásán állítólag a brit színész, Eric Portman felpofozta Stanley-t, aki ezután nem állt a színésszel szóba, és nem volt hajlandó fellépni vele egy színpadra. Azonban nem ez volt az első eset, hogy a színésznő nem jelent meg az előadáson.^[8]

Kim Stanley négyszer házasodott. Első férjével, Bruce Hallal, a munkakeresés első éveiben találkozott, aki szintén színész volt.^[8] Házasságuk roppant rövid volt. 1949-ben Stanley ismét egy színészhez, Curt Conwayhez ment hozzá, akitől egy fia, Jamison, és egy lánya, Lisa született. Később azonban napvilágra került, hogy a fiú édesapja nem a férje, hanem Montgomery Clift bátyja, ifjabb William Brooks Clift.^[8] 1958-ban Stanley már túl volt a második válásán és a harmadik házasságán Alfred Ryder rendezővel. Rydertől egy lánya született, Rachel. 1964-ben ismét elvált, majd megházasodott, de ez a házassága is külön utakon folytatódott.

• Montserrat (1949)
• The House of Bernarda Alba (1951)
• The Chase (1952)
• Piknik (1953-54)
• The Traveling Lady (1954)
• Bus Stop (1955-56)
• A Clearing in the Woods (1957)
• A Touch of the Poet (1958-59)
• Chéri (1959)
• A Far Country (1961)
• Natural Affection (1963)
• Három nővér (1964)