Torhaug fick sin grundutbildning vid Statens Teaterhøgskole i Oslo 1994–1997 och har därefter mer än 25 år bedrivit studier i klassisk sång, i flamenco och tango, under bland annat Dorothy Irving (klassisk), Thierry Boisdon (flamenco) samt Patricia Andrade (tango). Hon har dessutom lärt sig dans för skådespelare vid Teaterhögskolan i Stockholm.
Hon debuterade i Mor til David S på Det norske teatret 1989. Som musikalartist debuterade Torhaug (1990) på Chateau Neuf som Maria i West Side Story, följt av Johanna i Stephen Sondheims Sweeney Todd på Det norske teatret år 1991.
1991–1992 gästade hon Malmö Stadsteater i centrala roller, bland annat i Elvira Madigan, som hon också spelade på Det Norske Teatret 1993. Torhaug var Ulvhild i Liv Ullmanns filmatisering av Kristin Lavransdatter (1995). Från mitten av 1990-talet har hon främst arbetat i Sverige och Norge med huvudroller i tv-thrillern Dråpslag (1998) och tv-serierna Labyrinten (2000), Skeppsholmen (2002–2003), Våra vänners liv (2010), Unge Lovende (2015-2018). Torhaug medverkade även i den danska thrillern Besatt (1999), Exit (2006), Kunsten å tenke negativt (2006) och i Beck – I stormens öga (2009).
Som författare har Kirsti Torhaug utgivit En för alla och Alla för En 2014 och Fornuftens Skjøre Grense 2022, vilken är del ett i planerad trilogi.
