กนกวรรณ เกิดเมื่อวันที่ 27 มิถุนายน พ.ศ. 2509 ที่จังหวัดปราจีนบุรี มีชื่อเล่นว่า โอ๊ะ เป็นบุตรีของนายสุนทร วิลาวัลย์ อดีตสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรจังหวัดปราจีนบุรีหลายสมัย และนางสุภาภร วิลาวัลย์ สำเร็จการศึกษาปริญญาตรี จากคณะนิติศาสตร์ มหาวิทยาลัยรามคำแหง ปริญญาโท จากคณะรัฐศาสตร์ มหาวิทยาลัยรามคำแหง[2] และปริญญาเอก จากคณะสื่อสารการเมือง มหาวิทยาลัยเกริก

ด้านชีวิตครอบครัว สมรสกับนายปกรณ์ ศรีจันทร์งาม รองเลขาธิการสภาความมั่นคงแห่งชาติ[3] มีบุตร-ธิดา 3 คน[4]