Sibel Kekilli wurde am 16. Juni 1980 in Heilbronn, Baden-Württemberg, geboren. Ihre Eltern sind türkischstämmige Einwanderer der zweiten Generation. Sie wuchs zweisprachig auf – Deutsch und Türkisch – und absolvierte nach der mittleren Reife zunächst eine Ausbildung zur Verwaltungsfachangestellten bei der Stadtverwaltung Heilbronn. In ihrer Jugend spielte sie Handball auf Leistungsniveau, bevor sie sich für eine Karriere im Filmgeschäft entschied.
Ihr schauspielerisches Talent zeigte sich erstmals 2004 in Fatih Akins preisgekröntem Drama „Gegen die Wand“. Für ihre intensive Darstellung der „Sibel“ erhielt sie den Deutschen Filmpreis als beste Hauptdarstellerin sowie den European Film Award. Der Film machte sie international bekannt und öffnete ihr Türen zu weiteren anspruchsvollen Rollen im deutschen und europäischen Kino.
Einem weltweiten Publikum wurde Sibel Kekilli als „Shae“ in der HBO-Serie „Game of Thrones“ bekannt. In der Rolle der Prostituierten und späteren Geliebten von Tyrion Lennister spielte sie von der zweiten bis zur vierten Staffel. Ihre Darstellung wurde für ihre emotionale Tiefe und Glaubwürdigkeit gelobt. Neben „Game of Thrones“ wirkte sie in Filmen wie „Die Fremde“ (2010) und „Die letzte Spur“ (2017) mit.
Vor ihrer Schauspielkarriere war Sibel Kekilli unter dem Pseudonym „Dilara“ in mehreren Pornofilmen tätig. Diese Vergangenheit wurde 2006 durch Medienberichte öffentlich, nachdem die Bild-Zeitung Nacktfotos von ihr veröffentlicht hatte. Kekilli selbst hat die Zeit als Phase ihres Lebens beschrieben, die sie nicht versteckt, aber auch nicht als zentralen Teil ihrer Identität betrachtet. Sie betonte, dass diese Arbeit nichts mit ihrem späteren Erfolg als ernsthafte Schauspielerin zu tun habe. Die Debatte um ihre Vergangenheit führte zu einer breiten gesellschaftlichen Diskussion über Sexismus und Privatsphäre im Showgeschäft.
Kekilli engagiert sich öffentlich gegen Rassismus und für Frauenrechte. Sie ist Botschafterin der Menschenrechtsorganisation „Terre des Femmes“ und setzt sich gegen Gewalt an Frauen ein. Seit 2017 ist sie mit dem deutschen Musiker und Produzenten Ali Gültiken verheiratet. Das Paar lebt zurückgezogen in Hamburg. In Interviews gibt sie selten Einblicke in ihr Privatleben und konzentriert sich auf ihre Arbeit vor der Kamera.
Neben ihren Filmrollen war Sibel Kekilli auch in zahlreichen deutschen Fernsehproduktionen zu sehen, darunter der Krimireihe „Tatort“. Für ihre schauspielerische Leistung wurde sie mehrfach ausgezeichnet, unter anderem mit dem Bambi und der Goldenen Kamera. Zuletzt trat sie 2021 in der Serie „Das Begräbnis“ auf. Sie plant, weiterhin in anspruchsvollen Film- und Fernsehprojekten mitzuwirken, ohne sich auf bestimmte Genres festzulegen.