Кіліан Мбаппе Лоттен народився 20 грудня 1998 року у 19-му окрузі Парижа та виріс у Бонді, Сена-Сен-Дені, комуні, що знаходиться за 10,9 км (6,8 миль) від центру Парижа.
Його батько, Вільфрід, родом з Камеруну, і, крім того, що є агентом Мбаппе, є футбольним тренером, в той час як його мати, Файза Ламарі, походить з алжирського народу Кабіле і є колишньою гандболісткою.[6][7]
Мбаппе є практикуючим християнином.[8] У нього є молодший брат, Етан, який грав за команду «Парі Сен-Жермен» до 16 років у 2021 році.[9][10] Зведений брат Мбаппе, Жирес Кембо Екоко, також є професійним футболістом. У дитинстві Кіліан Мбаппе ходив до приватної католицької школи в Бонді, де вважався академічно обдарованим, але недисциплінованим. У дитинстві його кумирами були Зінедін Зідан, Роналду Назаріо та Кріштіану Роналду.[11][12][10] Певний час у дитинстві у нього була няня, вся сім'я якої була фанатами "Мілана", від якої Мбаппе одного разу отримав у подарунок футболку з 70-м номером Робінью.[13] Проте ще в дитинстві Мбаппе прагнув виступати за мадридський "Реал".[14]
Починав займатися футболом в академії «Клерфонтен». У 2013 році перебрався в систему «Монако». У 2015 році дебютував у дорослому футболі: 2 грудня в матчі чемпіонату Франції проти «Кана» він замінив на 88-й хвилині Фабіу Коентрау[15]. Після цього матчу Кіліана почали регулярно залучати до матчів «Монако». 10 грудня дебютував у єврокубках у матчі Ліги Європи з «Тоттенгем Готспур» і відзначився в ньому гольовою передачею[16].
У сезоні 2016/17 юний нападник не лише отримав регулярне місце в основній команді «Монако», але й став її другим найкращим бомбардиром, забивши 26 голів, у тому числі 15 у чемпіонаті, і поступившись за цим показником лише Радамелю Фалькао, який 30 разів вражав ворота суперників.
31 серпня 2017 року 18-річний гравець перейшов на умовах оренди до «Парі Сен-Жермен». При цьому за неофіційною інформацією угода передбачала можливість викупу його трансферу за 145 мільйонів євро (плюс 35 мільйонів у вигляді можливих бонусів), що потенційно зробило його другим найдорожчим футболістом світу після партнера по ПСЖ Неймара.
У складі паризької команди Мбаппе не загубився серед зіркової лінії нападу й у своєму першому сезоні забив 13 голів у чемпіонаті, що стало третім результатом серед гравців ПСЖ після Едінсона Кавані (28) і того ж Неймара (19).
За підсумками сезону 2018/2019 рр. забивши 33 голи (29 матчів) Кіліан Мбаппе посів друге місце у боротьбі за «Золотий бутс», поступившись лише Ліонелю Мессі, на рахунку якого 36 забитих м'ячів[17].
23 жовтня 2019 року Кіліан Мбаппе відзначився хет-триком після виходу на заміну у матчі групового етапу Ліги Чемпіонів проти Брюгге. Француз став наймолодшим гравцем за всю історію Ліги чемпіонів, який забив у турнірі 15 голів (всього 17 голів). Цієї позначки він досяг у віці 20 років і 302 днів, раніше цей рекорд належав нападнику «Барселони»Ліонелю Мессі, який забив свій 15-й гол у Лізі чемпіонів у віці 21 рік і 289 днів[18].
7 травня 2020 року Мбаппе був визнаний найкращим бомбардиром чемпіонату Франції[19], вдруге поспіль отримавши «Золоту бутсу».
19 лютого 2024 року видання Marca повідомило про домовленість Мбаппе з мадридським «Реалом»: начебто сторони уклали угоду на п'ять років, яка набуде чинності 1 липня 2024 року, попри те, що влітку 2023 року президент Франції просив футболіста залишитись у команді як мінімум до Олімпійських ігор у Парижі[20]. 10 травня у соцмережі X Мбаппе оголосив про звільнення з ПСЖ після закінчення сезону, але не назвав нову команду[21]. Згодом видання Le Parisien повідомило про бійку між футболістом та президентом клубу «Парі Сен-Жермен» Нассером Аль-Хелаїфі перед матчем з «Тулузою»[22]; однак цю інформацію заперечили, за даними Marca, «відбулася розмова на підвищених тонах, але сутички не було»[23]. 14 травня 2024 року президент іспанської Ла Ліги Хав'єр Тебас підтвердив перехід французького нападника в мадридський «Реал»[24].
19-річного тоді гравця включили до заявки національної команди для участі у чемпіонаті світу 2018 року, де він став переможцем турніру разом зі своєю збірною. Крім того Кіліана визнали найкращим молодим гравцем чемпіонату[26].