Kurt Waldheim nimitettiin Yhdistyneiden kansakuntien pääsihteeriksi 1. tammikuuta 1972 alkavaksi viisivuotiskaudeksi. Turvallisuusneuvosto oli suositellut nimitystä 21. joulukuuta 1971, ja yleiskokous hyväksyi sen suosionosoituksin seuraavana päivänä.
Pääsihteeri oli syntynyt Sankt Andra-Wordernissa Wienin lähellä Itävallassa 21. joulukuuta 1918. Hän valmistui oikeustieteen tohtoriksi Wienin yliopistosta vuonna 1944. Hän on myös valmistunut Wienin konsuliakatemiasta.
Waldheim liittyi Itävallan diplomaattiseen palvelukseen vuonna 1945, ja vuosina 1948-1951 hän toimi Pariisin lähetystön ensimmäisenä sihteerinä. Vuosina 1951-1955 hän oli Wienin ulkoasiainministeriön henkilöstöosaston päällikkönä Vuonna 1955 hänet nimitettiin Itävallan pysyväksi tarkkailijaksi Yhdistyneisiin Kansakuntiin, ja myöhemmin samana vuonna hänestä tuli Itävallan edustuston päällikkö, kun Itävalta hyväksyttiin järjestöön.
Vuosina 1956-1960 Waldheim edusti Itävaltaa Kanadassa ensin täysivaltaisena ministerinä ja myöhemmin suurlähettiläänä. Vuosina 1960-1962 hän toimi Itävallan ulkoasiainministeriön poliittisen osaston (länsi) päällikkönä, minkä jälkeen hänestä tuli poliittisten asioiden pääjohtaja kesäkuuhun 1964 asti.
Vuosina 1964-1968 Waldheim oli Itävallan pysyvä edustaja Yhdistyneissä Kansakunnissa. Tuona aikana hän toimi ulkoavaruuden rauhanomaista käyttöä käsittelevän komitean puheenjohtajana; vuonna 1968 hänet valittiin ulkoavaruuden tutkimista ja rauhanomaista käyttöä käsittelevän ensimmäisen YK:n konferenssin puheenjohtajaksi.
Tammikuusta 1968 huhtikuuhun 1970 Waldheim oli Itävallan liittovaltion ulkoasiainministeri. Lähdettyään hallituksesta hänet valittiin yksimielisesti Kansainvälisen atomienergiajärjestön ydinmateriaalivalvontakomitean puheenjohtajaksi, ja lokakuussa 1970 hänestä tuli jälleen Itävallan pysyvä edustaja Yhdistyneissä Kansakunnissa, ja tätä tehtävää hän hoiti siihen asti, kunnes hänet valittiin järjestön pääsihteeriksi.
Huhtikuussa 1971 hän oli toinen kahdesta Itävallan liittovaltion presidenttiehdokkaaksi asettuneesta ehdokkaasta.
Kolmena ensimmäisenä pääsihteerivuotenaan Waldheim otti käytännöksi vierailla alueilla, jotka olivat Yhdistyneiden Kansakuntien kannalta erityisen tärkeitä. Maaliskuussa 1972 hän matkusti Etelä-Afrikkaan ja Namibiaan turvallisuusneuvoston hänelle antaman toimeksiannon mukaisesti avustaakseen tyydyttävän ratkaisun löytämisessä Namibian ongelmaan.
Pääsihteeri vieraili kolmesti Kyproksella kesäkuussa 1972, elokuussa 1973 ja elokuussa 1974 keskustellakseen hallituksen johtajien kanssa ja tarkastellakseen saarella olevia Yhdistyneiden Kansakuntien rauhanturvajoukkoja. Elokuussa 1974 tekemänsä vierailun aikana, vihamielisyyksien jälkeen, Waldheim järjesti neuvottelujen aloittamisen vt. presidentin Glafcos Cleridesin ja Rauf Denktashin välillä.
Pääsihteeri teki myös useita matkoja Lähi-itään etsiessään jatkuvasti rauhaa alueelle. Elokuussa 1973 hän vieraili Syyriassa, Libanonissa, Israelissa, Egyptissä ja Jordaniassa; kesäkuussa 1974 hän tapasi Libanonin, Syyrian, Israelin, Jordanian ja Egyptin johtajia; ja marraskuussa 1974 hän matkusti Syyriaan, Israeliin ja Egyptiin liittyen Yhdistyneiden Kansakuntien kotiuttamistarkkailijajoukkojen (UNDOF) mandaatin jatkamiseen. Näillä vierailuilla hän myös tarkasti Yhdistyneiden Kansakuntien rauhanturvaoperaatiot alueella – Yhdistyneiden Kansakuntien välirauhan valvontajärjestö (UNTSO), Yhdistyneiden Kansakuntien hätäjoukot (UNEF) ja UNDOF.
Helmikuussa 1973 pääsihteeri keskusteli Intian,Pakistanin ja Bangladeshin hallitusten kanssa Intian ja Pakistanin välisen sodan synnyttämistä ongelmista sekä keinoista ja keinoista, joilla sodan seuraukset voitaisiin voittaa. Hän tarkasti myös Yhdistyneiden Kansakuntien Bangladeshissa toteuttaman avustusoperaation, joka on suurin Yhdistyneiden Kansakuntien alaisuudessa koskaan toteutettu avustusoperaatio.
Helmi- ja maaliskuussa 1974 pääsihteeri vieraili useissa maissa Afrikan Sudanin ja Sahelin alueella, jossa Yhdistyneet Kansakunnat oli toteuttanut laajan avustusoperaation pitkittyneen kuivuuden uhrien auttamiseksi.
Pääsihteeri avasi ja puhui myös useissa tärkeissä kansainvälisissä konferensseissa, jotka oli kutsuttu koolle Yhdistyneiden Kansakuntien alaisuudessa. Näihin kuuluvat Yhdistyneiden Kansakuntien kauppa- ja kehityskonferenssin kolmas istunto (Santiago, huhtikuu 1972), Yhdistyneiden Kansakuntien konferenssi ihmisen ympäristöstä (Tukholma, kesäkuu 1972), Yhdistyneiden Kansakuntien kolmas merioikeuskonferenssi (Caracas, kesäkuu 1974), maailman väestökonferenssi (Bukarest, elokuu 1974) ja maailman elintarvikekonferenssi (Rooma, marraskuu 1974).
Pääsihteeri osallistui turvallisuusneuvoston kokouksiin, jotka pidettiin muualla kuin päämajassa, Afrikassa (Addis Abebassa tammikuussa 1972) ja Latinalaisessa Amerikassa (Panamassa maaliskuussa 1973).
Hän käytti puheenvuoron ja osallistui Afrikan yhtenäisyysjärjestön (OAU) kokouksiin Rabatissa (kesäkuussa 1972 OAU:n kymmenvuotisjuhlan yhteydessä), Addis Abebassa (toukokuussa 1973) ja Mogadisciossa (kesäkuussa 1974). Hän puhui myös Amerikan valtioiden järjestölle (OAS) Washingtonissa (maaliskuu 1972).
Helmikuussa 1973 pääsihteeri osallistui Pariisin kansainväliseen Vietnam-konferenssiin; saman vuoden joulukuussa hän johti Geneven Lähi-idän rauhankonferenssin ensimmäistä vaihetta.
Heinäkuussa 1973 Waldheim puhui Euroopan turvallisuus- ja yhteistyökonferenssissa Helsingissä.
Pääsihteeri teki hallitustensa kutsusta virallisia vierailuja useisiin maihin Afrikassa, Aasiassa, Latinalaisessa Amerikassa, Lähi-idässä ja Euroopassa.
Waldheim on naimisissa ja kolmen lapsen isä, ja hän on kirjoittanut Itävallan ulkopolitiikkaa käsittelevän teoksen ”Itävallan esimerkki” (The Austrian Example), joka on julkaistu saksaksi, englanniksi ja ranskaksi.
Waldheim kuoli 14. kesäkuuta 2007 Wienissä, Itävallassa 88-vuotiaana.
Waldheim kuoli 14. kesäkuuta 2007.