Kaan Yıldırım, 24 Aralık 1986 tarihinde İstanbul’da dünyaya geldi, İngiltere Londra Brunel Üniversitesi pazarlama bölümünden mezun olduktan sonra Başkent İletişim Bilimleri Akademisi'nde oyunculuk eğitimi aldı. Oyunculuk kariyerine Kayıp dizisiyle başladı. Bu dizide Kadir karakterini canlandırdı. Ancak Yıldırım, asıl çıkışını başrollerinde Uğur Polat, Sevtap Özaltun, Erkan Kolçak Köstendil, Şebnem Bozoklu'nun oynadığı 'Ulan İstanbul' adlı dizisiyle yaptı. 2015 yılında ise başrollerini Ezgi Eyüboğlu ile üstlendiği bir yaz dizisi olan Adı Mutluluk dizisinde Batu Değirmenci karakterini canlandırdı. TRT ekranlarında yayınlanan Halka dizisinde kendi ismini taşıyan karakteri canlandırdı. Son olarak Hekimoğlu dizisinde rol alıyor. Daha önce evlenip boşanmıştı Kaan Yıldırım, 14 Mayıs 2016 yılında Ezgi Eyüboğlu ile Esma Sultan Yalısı'nda evlendi. Çift sürpriz bir kararla 26 Haziran 2019 tarihinde boşandılar.