Jenner naît le à Mount Kisco (New York). Le bébé est appelé William Bruce par ses parents, Esther R. McGuire et William Hugh Jenner, unarboriculteur[1],[2],[3]. Une sœur aînée, Pam[4],[5],[6], une sœur cadette, Lisa[7] et un frère cadet, Burt[8], complètent la famille. Burt mourra dans un accident de voiture à Canton (Connecticut) en 1976, peu de temps après le succès de l'athlète aux Jeux olympiques[9],[10].
Jenner étudie à la Sleepy Hollow High School àSleepy Hollow (New York)[12],[13] durant ses deux premières années d'école secondaire, puis à la Newtown High School à Newtown, et obtient son diplôme en 1968[14].
Une bourse en football lui est allouée, au Graceland College (aujourd'huiUniversité Graceland) dans l'Iowa, mais, en raison d'une blessure au genou, l'athlète doit abandonner le football pour ledécathlon[15]. L.D. Weldon, entraîneur d'athlétisme de Graceland et mentor de Jenner, est le premier à reconnaître son potentiel et encourage son élève à poursuivre dans cette discipline[16]. Jenner fait ses débuts dans le décathlon auxDrake Relays àDes Moines en 1970, se classant cinquième[17] et valide, en 1973, un diplôme en éducation physique au Graceland College[18].
L'athlète dispute sa première compétition en1970 lors desDrake Relays deDes Moines, réalisant le score de 6 991 points. En1972 àEugene, Jenner se classe troisième dessélections aux États-Unis pour lesJeux olympiques de Munich, et prend la dixième place finale avec 7 722 points. Victime d'une fracture au pied et d'une lésion à une vertèbre, l'athlète ne dispute aucune compétition majeure durant l'année1973[19].
En1974, Jenner quitte l'université de Graceland pour l'université d'État de San José, enCalifornie, pour s'entraîner toute l'année et bénéficier des conseils d'entraîneurs d'athlétisme réputés. Jenner remporte en juin son premier titre auxChampionnats des États-Unis[20]. Le, lors du match d'athlétismeÉtats-Unis /Pologne /URSS se déroulant à Eugene, Jenner établit un nouveaurecord du monde du décathlon avec 8 524 points[21], améliorant de 70 points la meilleure marque mondiale du SoviétiqueMykola Avilov datant des Jeux olympiques de 1972. Plus tard dans la saison, Jenner remporte son premier succès lors d'une compétition internationale majeure en s'imposant lors desJeux panaméricains deMexico avec un total de 8 045 points.
Le à Eugene, Jenner remporte son deuxième titre de champion des États-Unis en battant son propre record du monde avec 8 538 points. AuxJeux olympiques de Montréal, l'athlète améliore quatre records personnels lors des cinq épreuves de la première journée de compétition, signant notamment 10 s 94 sur 100 m, 7,22 m au saut en longueur, 15,35 m au lancer du poids, et 2,03 m au saut en hauteur[22]. Totalisant 4 298 points, soit 164 points de mieux qu'au même stade de la compétition lors de son record du monde de Eugene, Jenner occupe la deuxième place du classement général provisoire, derrière l'AllemandGuido Kratschmer (4 333 points). Le, Jenner est largement devancé sur 110 m haies par le champion olympique en titreMykola Avilov (14 s 84 contre 14 s 20), mais remporte ensuite l'épreuve du lancer du disque (50,04 m), et réalise successivement 4,80 m au saut à la perche et 68,52 m au lancer du javelot. Avec l'assurance de remporter le titre olympique avant même le début de la dernière épreuve, Jenner conclut le 1 500 m en 4 min 12 s 6 (cinquième record personnel de la compétition), terminant à près d'une seconde du SoviétiqueLeonid Lytvynenko après avoir livré un sprint final dans les 300 derniers mètres. Sa performance de 8 618 points[23] lui vaut un nouveau record du monde de la discipline, le troisième réalisé par l'athlète en moins d'un an et demi. Guido Kratschmer se classe deuxième du général avec 8 411 points, Mykola Avilov est troisième avec 8 369 points.
Caitlyn Jenner est membre duParti républicain[26] et vote pourDonald Trump à l'élection présidentielle de 2016 pour ses propos en faveur desLGBT, mais critique sa décision de refuser les personnes transgenres dans l'armée[27]. En 2018, elle déclare s’être« trompée » quand elle apprend que l’administration « envisage de définir l'identité sexuelle d'un individu en fonction des seuls organes sexuels dont il était doté à la naissance »[28].
En 2021, elle annonce sa candidature à la fonction degouverneur de Californie, considérant pouvoir être« la seule outsider à pouvoir mettre un terme au mandat désastreux » du sortant démocrate,Gavin Newsom[30]. Cette candidature suscite des réactions mitigées au sein des associations et du milieu LGBTQ, où on lui reproche d'avoir soutenu Donald Trump en 2016 et d'avoir engagé dans son équipe de campagne des anciens de l'équipe Trump[31].
Son premier mariage dure de 1972 à 1981 avec Chrystie Crownover, deux enfants sont nés de cette union : Burt (1978) et Cassandra Lynn (1980). En 1981, Jenner épouse l'actriceLinda Thompson, qui a longuement raconté leur histoire[32] ; le couple a deux enfants,Brandon (1981) etBrody (1983). Un autre mariage a lieu, en 1991, avecKris Jenner — ex-épouse de l'avocatRobert Kardashian — en naissentKendall Jenner etKylie Jenner ; le couple se sépare en 2013[33].
En décembre 2013, Jenner annonce avoir pris rendez-vous avec un chirurgien pour unechondrolaryngoplastie[34]. Jenner dément satransidentité, déclarant ne jamais avoir aimé sa trachée[35]. L'intervention chirurgicale a lieu début 2014[36].
Le 24 avril 2015, Jenner réalise soncoming out en déclarant, lors d'un entretien accordé à la chaîneABC, être unefemme transgenre et souhaiter entamer unetransition administrative afin que son identité soit légalement et officiellement reconnue. À cette occasion, Jenner se désigne au masculin comme au féminin et utilise encore le nom de « Bruce », disant que« Bruce vivait dans un mensonge »[37].
Jenner subit en mai 2015 desopérations de réassignation sexuelle effectuées par les chirurgiens Gary Alter et Harrison Lee[38]. Le, elle médiatise sa transition en apparaissant en une du magazineVanity Fair, photographiée parAnnie Leibovitz, indiquant à cette occasion qu'elle souhaite désormais être appelée Caitlyn[39],[40]. Interviewée par Diane Sawyer, elle annonce avoir recouru à« l'opération chirurgicale "finale" » (vaginoplastie) en janvier 2017[41],[42]. Le 25 avril de la même année est publiée son autobiographieThe Secrets of My Life[43].