Родена е на 5 януари, 1946 г. Започва своята кариера на сцената като прави своя екранен дебют през 1970 г. Първата ѝ значима роля е във филма Кръстникът (The Godfather) (1972), в който играе Кей Адамс, втората съпруга на Майкъл Корлеоне. Обаче филмите, с които актрисата става наистина популярна, са тези с режисьора и актьораУди Алън. Първият от тях е Изсвири го още веднъж, Сам (1972), а следващите два – Поспаланко (1973) и Любов и смърт (1975) я превръщат в комична актриса. С четвъртия си филм за Алън – Ани Хол (Annie Hall) (1977) – Кийтън печели наградата на филмовата академия на САЩ за най-добра актриса.