Com silhueta escultural, beleza fria e voz grave, a jovem de 1,68 m logo foi notada por um agente da Columbia, que procurava uma atriz para rivalizar com Marilyn Monroe. Por ironia do destino, Kim se chamava na época Marilyn, seu nome de nascimento. Aos 21 anos, pediram que ela mudasse o nome para Kit Marlowe. Ela não aceitou e escolheu o nome Kim. A atriz se destacou por sua interpretação em "L;homme au bras d;or" (1955), de Otto Preminger, pela qual ganhou o Globo de Ouro de revelação feminina.
Mas a vida de Kim teve uma reviravolta quando ela sofreu dois acidentes de carro e perdeu sua casa em Bel Air, tudo no ano de 1966. Kim deixou Hollywood e foi viver em Carmel para se dedicar principalmente à pintura. Hoje ela vive na costa do pacífico com seu segundo marido, Robert Malloy, um veterinário que ela conheceu em 1974.
Kim Novak fez aparições esporádicas no cinema até 1991, como em "Le miroir se brisa" (1980) ao lado de Elizabeth Taylor.