Youki Kudoh actúa desde que tenía doce años de edad, cuando debutó en el cine con la comedia negra Gyakufunsha kazoku (Crazy Family), película de culto en Japón.
Durante los siguientes años, Kudoh trabajó en el cine y en la televisión de Japón, actuó sobre los escenarios y prestó su voz para el tema principal de una popular serie de dibujos animados. Debutó en Estados Unidos con Mystery Train (1989), de Jim Jarmusch, en la que interpretaba a una turista japonesa amante del rockabilly en peregrinación hacia Memphis. Por este trabajo estuvo nominada al premio Independent Spirit Award en la categoría de Mejor Actriz.
En 1992, Kudoh se convirtió en la mujer más joven de la historia nominada al Premio de la Academia de Cine de Japón en la categoría de Mejor Actriz por su actuación en Senso to Seishun (War and Youth) (1991), la última película del prolífico y provocativo director Tadashi Imai. En este drama social, Kudoh interpretó dos papeles: una chica de hoy en día y una mujer que pierde a su marido y a su hijo en el incendio que arrasó Tokio. Fue elegida Mejor Actriz del Año por la Crítica de Cine y galardonada con el Lazo Azul, entre otros premios.
Kudoh fue elegida Actriz Internacional del Año por la Crítica de Cine de Japón por su trabajo en Picture Bride (1994), en el que da vida a una joven temerosa que viaja a Hawaii para casarse con un hombre -un recolector de caña de azúcar interpretado por Cary Tagawa- al que no conoce. Este drama de época fue galardonado con el Premio del Público a la Mejor Película dramática en el Festival de Cine de Sundance. En 1997, ella y Russell Crowe interpretaron a dos amantes a la fuga en el extraño thriller Huída Desesperada. Kudoh estuvo nominada por segunda vez al Independent Spirit Award y al Satélite de Oro como Mejor Actriz por su interpretación junto a Ethan Hawke en el drama de época de Scott Hicks ambientado en los años cincuenta Mientras nieva sobre los cedros (1999).
En 2003, Kudoh actuó en el drama familiar Kaze no Jûtan (La alfombra del viento), una historia ambientada en Japón e Irán. Kudoh fue, además, productora de la película, que obtuvo tres premios en el Festival de Cine Fasil de Irán. El verano pasado actuó en el musical Claudia junto a la popular banda de rock japonesa, los Southern All-Stars.
Kudoh nació en Tokio y vive en Los Angeles. Toca el shamisen y la guitarra.