1943년 독일 동부 작센 주 로흘리츠에서 태어나, 1958년 서독 국경지역 라르로 이주한다. 1963년 프라이부르크 대학에 입학해 독일어문학, 로망어문헌학, 철학을 공부하며 하이데거, 니체와 더불어 라캉, 데리다, 푸코 등 동시대 프랑스 이론을 흡수한다. 1976 년 스위스 작가 콘라트 페르디난트 마이어에 관한 논문으로 박사학위를 받는다. 1982 년에 독일문학사 전공 교수자격취득 논문으로 독일문학사를 정보시스템의 변천이라는 관점에서 재구성한 『기록시스템 1800·1900』을 제출하여 파란을 일으킨다. 2년 가까이 심사가 계속되고 심사위원이 열세 명으로 늘어난 끝에 논문이 통과된다. 그사이 키틀러는 캘리포니아 대학 버클리 캠퍼스와 스탠퍼드 대학 등의 방문교수 자격으로 미국에 머물며, 당시 급성장하던 컴퓨터 문화를 접하고 군산복합체와 미디어 기술의 역사에 몰두하기 시작한다. 1986년에 미디어 기술의 실증적 역사에 대한 추가 연구를 바탕으로 『기록시스템 1800·1900』의 1900년경 파트를 확대·재구성한 『축음기 영화 타자기』를 출간하면서, 독창적인 미디어학자로 입지를 넓힌다.
1987년에 독일 보훔 대학 현대독일문학 교수로 부임한 그는 20세기 미국에서 형성된 새로운 기술의 전개 방향에 주목하는 한편, 정보이론의 관점에서 유럽 문명의 밤과 어둠, 그 한계와 전망에 대한 성찰을 지속해나간다. 1990년에 『기록시스템 1800·1900』의 영역판이 출간되면서 국제적으로 명성을 얻었으며, 1993년 베를린 훔볼트 대학 매체사 및 미학 교수로 취임한다. 1999년 『축음기 영화 타자기』의 영역판이 출간되면서 “미디어가 우리의 상황을 결정한다”라는 기술결정론적 테제가 키틀러의 유명세를 견인하게 된다. 하지만 이 무렵 키틀러는 이미 기술 자체에 열중했던 시기를 지나 유럽 문명의 과거로부터 평행우주적 가능성을 모색하기 시작한다. 그 결과, 2005년과 2009년에 고대 그리스를 다시 시작점으로 두고 유럽 문명의 비전을 새롭게 그리는 장기 프로젝트의 첫 성과로 『음악과 수학 I. 헬라스 1: 아프로디테』와 『음악과 수학 I. 헬라스 1: 에로스』를 발표한다. 그러나 전체 프로젝트는 2011년 키틀러가 지병으로 세상을 떠나면서 중단된다.
키틀러가 생전에 펴낸 그 밖의 주요 저서로는 『시인, 어머니, 어린이』(1991), 『드라큘라의 유산. 기술적 글쓰기』(1993), 『헤벨의 상상력. 어두운 자연』(1999), 『문화학의 문화사』(2000), 『광학적 미디어』(2001), 『그리스로부터』(2001), 『잡음과 계시 사이. 목소리의 문화사와 매체사』(2002), 『불멸하는 것. 부고, 기억, 유령의 말』(2004) 등이 있다. 그의 원고들과 자료들은 마르바흐 독일어문학 문서고에 보관되어 있다.
