Kittelsens Karriere begann 2002 als Studentin der norwegischen Teaterhøgskolen als Amateurschauspielerin in einer modernen Version des Stückes Aladin. 2004 folgte ihre erste Rolle in der FernsehserieSkolen und einer Nebenrolle in der Serie Brødrene Dal og mysteriet om Karl XIIs gamasjer. 2005 spielte sie die Hauptrolle der Alice in dem Theaterstück Alice i Eventyrland (Alice im Wunderland) am Bergener Theater Den Nationale Scene. 2008 hatte sie eine Hauptrolle in dem norwegischen Spielfilm Max Manus als Ida Nikoline Lie Lindebrække, der späteren Frau des Widerstandskämpfers Max Manus. In dem Film Kon-Tiki (2012) spielte sie Liv Heyerdahl, die Frau des Abenteurers Thor Heyerdahl.
Neben Fernseh- und Theateraufführungen tritt Kittelsen auch auf verschiedenen Freiluftbühnen in Norwegen wie in dem Wikinger-Musical Kongens Ring in Herøy und den Fridtjovspelet in Vangsnes auf.
Auszeichnungen
2009: Amanda: Kategorie „Beste Nebendarstellerin“ für Max Manus
2021: Nominierung, Gullruten (Kategorie: „Bester Schauspieler“ für Exit)[1]
Filmografie (Auswahl)
2004–2005: Skolen (Fernsehserie, 17 Episoden)
2005: Brødrene Dal og mysteriet med Karl XIIs gamasjer (TV-Miniserie, 8 Episoden)