Keira Christina Knightley gimė 1985 m. kovo 26 d. Teddington, Londone, teatro aktorių Sharman Macdonald ir Will Knightley šeimoje. Jos motina yra škotų ir velso kilmės, o jos tėvas yra anglas. Ji turėjo būti pavadinta "Kiera", anglizuota "Kira" forma, vardas buvo paveiktas Rusijos ledo slidininkės, Ivanova, kurią jos tėvas žavėjosi. Tačiau Macdonald suklydo vardą, kai ji nuėjo įregistruoti savo dukterį, rašydama "e" prieš "i". Knightley turi vyresnįjį brolį, Calebą. Macdonald taip pat dirbo dramaturgu po to, kai jos karjeros kaip aktorė baigėsi. Ji pristatė savo vaikus baleto ir baleto ankstyvame amžiame amžiuje. Tai toliau paskatino Knightley susidomėjimą vaidyba ir ji sutelkė dėmesį į trijų teatrų agentą.
veiksmas