Tras finalizar sus estudios en la Hollwywood Professional School, Val Kilmer comienza su carrera como actor sobre las tablas de un escenario representado diversas obras teatrales. En 1984 obtiene su primer papel en la gran pantalla en la película Top Secret, en la que interpreta al rockero Nick Rivers.
Dos años más tarde, en 1986, trabaja junto a Tom Cruise en Top Gun y en 1988 protagoniza Willow, por la que obtiene un gran éxito. En 1991 trabaja bajo las órdenes de Oliver Stone en The Doors, en la que da vida al líder de la banda Jim Morrison y un año más tarde se mete en la piel de hombre murciélago en el filme Batman Forever, dirigida por Joel Schumacher.
En 1995 protagoniza ‘Heat’ junto a Robert de Niro y Al Pacino, aunque en los próximos años sufre una racha de fracasos comerciales como ‘El Santo’ o ‘Planeta Rojo’. A lo largo de su carrera protagoniza multitud de filmes entre los que se pueden destacar títulos como The Salton Sea (2002), Wonderland (2003), Alejandro Magno (2004) o Knight Rider (2008).