Кира Владимировна Изотова родилась 20 мая 1931 года в Ленинграде.
Училась в Хоровом училище имени М.И.Глинки, затем в Ленинградской консерватории, где в 1959 году с отличием закончила вокальном факультет, а в 1962 году аспирантуру на кафедре сольного пения.
Ещё в студенческие годы Изотова принимала участие в ряде международных конкурсов. Она была удостоена первых премий на V Всемирном фестивале молодежи и студентов в Варшаве (1955), на конкурсах имени Шумана в Берлине (1956), имени Эркеля в Будапеште (1960).

После победы в Варшаве певица начала активную концертную деятельность, став солисткой Ленинградской филармонии. Она гастролировала во многих городах Советского Союза и за рубежом - в Германии, Польше, Венгрии, Дании, Англии, Финляндии.
Посвятив себя камерному пению, К.В. Изотова выступала и в оперных партиях - на концертной эстраде, на сценах Оперной студии консерватории и Малого театра оперы и балета, - создав образы Наташи Ростовой («Война и мир» Прокофьева), Марфы («Царская невеста» Римского-Корсакова), Сюзанны («Свадьба Фигаро» Моцарта), Виолетты («Травиата» Верди), Анжелы («Черное домино» Обера), Консепсион («Испанский час» Равеля), Прилепы («Пиковая дама» Чайковского), Поппеи («Коронация Поппеи» Монтеверди).
Лирико-колоратурное сопрано К. Изотовой отличается мягкостью и полетностью. Она мастерски владеет всеми возможностями своего голоса. Исполнительнице присущи большая музыкальность, артистическое обаяние, что проявляется при исполнении музыки самых различных стран, эпох и стилей.
Репертуар певицы необычайно обширен; он включает песни многих народов мира, произведения зарубежных и отечественных композиторов, начиная с XVII века и до наших дней.
Сразу же по окончании аспирантуры (1962) Кира Владимировна начала педагогическую деятельность. Она создала единственную в стране кафедру камерного пения, которую возглавляет и по настоящее время. 
К.В. Изотова - Заслуженная артистка РСФСР (1970), Заслуженный деятель искусств России (2006), профессор, заведующая кафедрой камерного пения Санкт-Петербургской консерватории.