ilk filmini 1966 yılında çevirdi. Türk sinemasında genellikle rahip, doktor, komiser, profesör, haydut, eşkıya vb. yardımcı rollerde oynamıştır.

Yıldızoğlu, 150'nin üstünde filmde rol almış, ayrıca televizyon dizilerinde oynamıştır. Kanal D'de yayınlanmış "Kurtlar Vadisi Pusu" dizisinde "Yüce Majeste" lakaplı bir rolü canlandırmıştır.

Kayhan Yıldızoğlu, 9 Mart 2024'te yaşlılığa bağlı nedenlerden ötütü 90 yaşında İstanbul'da yaşamını ytirdi. Cenazesi Feriköy Mezarlığı'na defnedildi.