Rodačka z moravského Bílovce pocházející z tenisové rodiny vyrůstala i trénovala v nedalekém Fulneku a mezi profesionály vstoupila už v 16 letech. O dva roky později se zúčastnila svého prvního grandslamového turnaje French Open, kde postoupila až do osmifinále. Z druhé stovky se postupně probojovávala mezi elitní hráčky.
V roce 2010 se jako nejúspěšnější z českých tenistek umístila v žebříčku WTA na 34. místě. V následující sezoně svou pozici mezi nejlepšími ještě více upevňovala a na turnaji ve Wimbledonu získala první grandslamový titul. Úspěchy ji katapultovaly až na její životní maximum, když se v říjnu 2011 stala světovou dvojkou.
Téhož roku se díky zdařilým zápasům bez jediné prohry stala významnou oporou českého fedcupového týmu, se kterým pohár vyhrála. Úspěch se Češkám i za jejího přispění podařilo zopakovat ještě několikrát. V českých barvách se slavilo o rok později, v letech 2014-2016 a v roce 2018.
V roce 2016 vybojovala Kvitová na olympiádě v Riu bronzovou medaili. Úspěšnou kariéru narušilo zranění levé ruky, ve které drží raketu. V prosinci 2016 byla ve svém bytě přepadena a bránila se proti noži, který jí přerušil nervy a šlachy v článcích prstů. Rekonvalescence měla být dlouhá a prognóza nejistá.
V květnu 2017 sice hned v prvním zápase po zranění zvítězila, zbytek sezony byl ale výpadkem výrazně ovlivněn a Kvitová se poprvé od roku 2010 nevešla do nejlepší světové dvacítky. V následující sezoně se jí podařilo dostat zpět do formy, zaznamenala sérii výher a jako nejlepší Češka se posunula na 7. příčku.
S následky zranění se ale potýká dodnes a vlivem výkonnostních výkyvů se aktuálně pohybuje kolem 30. místa. Přestože je převážně singlovou tenistkou, má na kontě i trofej z Hopmanova poháru, kde v roce 2012 triumfovala po boku Tomáše Berdycha. Od roku 2016 je jejím trenérem Jiří Vaněk, se kterým od loňského léta oficiálně tvoří pár.