พระเจ้าวรวงศ์เธอ พระองค์เจ้าอทิตยาทรกิติคุณ หรือพระนามลำลองว่าพระองค์ติ๊ด ทรงประสูติเมื่อวันที่ 5 พฤษภาคม พ.ศ. 2527 ทรงเป็นพระธิดาองค์เล็กในสมเด็จพระเจ้าน้องนางเธอ เจ้าฟ้าจุฬาภรณวลัยลักษณ์ อัครราชกุมารี กรมพระศรีสวางควัฒน วรขัตติยราชนารี มีพระเชษฐภคินี 1 พระองค์ คือ พระเจ้าวรวงศ์เธอ พระองค์เจ้าสิริภาจุฑาภรณ์

ทั้งนี้ เมื่อวันที่ 12 มิถุนายน พ.ศ.2527 ได้มีการพระราชพิธีสมโภชเดือนและขึ้นพระอู่พระเจ้าวรวงศ์เธอ พระองค์เจ้าอทิตยาทรกิติคุณ ณ พระที่นั่งมูลสถานบรมอาสน์ หมู่พระที่นั่งจักรีมหาปราสาท ตามโบราณราชประเพณี โดยพระองค์ทรงเป็นพระราชนัดดาในพระบาทสมเด็จพระบรมชนกาธิเบศร มหาภูมิพลอดุลยเดชมหาราช บรมนาถบพิตร และสมเด็จพระนางเจ้าสิริกิติ์ พระบรมราชินีนาถ พระบรมราชชนนีพันปีหลวง ทั้งทรงเป็นพระภาคิไนยในสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว

เมื่อครั้งประสูติ พระองค์มีฐานันดรศักดิ์เป็น พระเจ้าหลานเธอ พระองค์เจ้า เนื่องจากพระบาทสมเด็จพระบรมชนกาธิเบศร มหาภูมิพลอดุลยเดชมหาราช บรมนาถบพิตร มีพระบรมราชโองการโปรดเกล้าฯ ให้สถาปนาพระโอรสพระธิดาในสมเด็จพระเจ้าน้องนางเธอ เจ้าฟ้าจุฬาภรณวลัยลักษณ์ อัครราชกุมารี กรมพระศรีสวางควัฒน วรขัตติยราชนารี ให้ดำรงฐานันดรศักดิ์เป็น พระเจ้าหลานเธอ พระองค์เจ้า ทุกพระองค์

ต่อมาในรัชสมัย รัชกาลที่ 10 วันที่ 5 พฤษภาคม พ.ศ. 2562 พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว ทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ ให้อาลักษณ์ อ่านประกาศกระแสพระบรมราชโองการ เฉลิมพระนาม พระเจ้าหลานเธอ พระองค์เจ้าอทิตยาทรกิติคุณ เป็น ‘พระเจ้าวรวงศ์เธอ พระองค์เจ้าอทิตยาทรกิติคุณ’ พระราชทานน้ำพระมหาสังข์ใบมะตูม ทรงเจิมแล้วพระราชทานพระสุพรรณบัฏ เครื่องขัตติยราชอิสริยาภรณ์จุลจอมเกล้า ฝ่ายใน ชั้นปฐมจุลจอมเกล้า และเหรียญรัตนาภรณ์ ร.10 ชั้นที่ 1

พระองค์ทรงเข้ารับการศึกษาระดับอนุบาลที่โรงเรียนจิตรลดา เมื่อปี พ.ศ. 2530 จากนั้นประทับ ณ รัฐแมริแลนด์ สหรัฐอเมริกา และทรงเข้าศึกษาที่สถาบันศิลปะวอชิงตัน (The Art Institute of Washington) จนสำเร็จการศึกษา ต่อมาทรงย้ายไปศึกษาต่อด้านแฟชั่นดีไซน์ในสถาบันศิลปะแคลิฟอร์เนีย (The Art Institute of California) ด้วยสนพระทัยด้านกราฟิกดีไซน์และแอนิเมชั่น และประทับอยู่ลำพังพระองค์ในอพาร์ตเมนต์ใกล้สถาบันดังกล่าว

ต่อมาในปี 2552 ได้ทรงโอนย้ายหน่วยกิตทั้งหมด เพื่อมาทรงศึกษาต่อในสาขาหลักสูตรศิลปศาสตรบัณฑิต สาขาวิชาออกแบบนิเทศศิลป์ วิทยาลัยนานาชาติ มหาวิทยาลัยมหิดล ซึ่งใช้เวลาเพียง 4 เทอม ประมาณ 1 ปีครึ่งเท่านั้นก็สามารถสำเร็จการศึกษาด้านการออกแบบนิเทศศิลป์ตามที่ตั้งพระทัยไว้

ทรงสำเร็จการศึกษาในปี 2553 และทรงเข้ารับพระราชทานปริญญาบัตรในปี 2554 จาก ‘สมเด็จพระกนิษฐาธิราชเจ้า กรมสมเด็จเทพรัตนราชสุดา เจ้าฟ้ามหาจักรีสิรินธร มหาวชิราลงกรณวรราชภักดี สิริกิจการิณีพีรยพัฒน รัฐสีมาคุณากรปิยชาติ สยามบรมราชกุมารี’ ณ อาคารชุมพรเขตอุดมศักดิ์ หอประชุมกองทัพเรือ

เมื่อสำเร็จการศึกษา พระองค์ทรงนำความรู้มาออกแบบผลิตภัณฑ์ในโครงการสวนจิตรลดา โดยทรงเลือกทำการรีแบรนดิ้งผลิตภัณฑ์ทั้งหมดของแบรนด์จิตรลดา เพื่อให้ดูร่วมสมัย และเข้าถึงกลุ่มคนรุ่นใหม่มากขึ้น ทรงลงมือปรับโลโก้ใหม่ให้ดูทันสมัยแต่ยังคงรักษาเอกลักษณ์ความเป็นไทย และคงความเป็นผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติของจิตรลดาไว้อย่างเหนียวแน่น

พร้อมกันนี้ พระองค์ได้ทรงออกแบบแพคเกจจิ้งสินค้าของจิตรลดาใหม่ มากกว่า 20 ไลน์ เพื่อสร้างความสดใหม่และน่าสนใจให้กับแบรนด์ ตลอดจนออกแบบลายเสื้อฝีพระหัตถ์ ‘ทุ่งภูเขาทอง’ เพื่อสมทบทุนบูรณะอุโบสถวัดภูเขาทอง และออกแบบลายเสื้อและถุงผ้า ‘ช้างนพสุบรรณ’ เพื่อนำทุนไปบูรณะวัดวัง อ.นครหลวง จ.พระนครศรีอยุธยา ที่เสียหายจากอุทกภัย เมื่อปี พ.ศ. 2554

พระเจ้าวรวงศ์เธอ พระองค์เจ้าอทิตยาทรกิติคุณ ทรงประกอบพระกรณียกิจเกี่ยวกับศิลปะ, พระพุทธศาสนา และโครงการเกษตรตัวอย่างในพระดำริที่จังหวัดสุรินทร์ น้อมนำปรัชญาเศรษฐกิจพอเพียงของพระบาทสมเด็จพระบรมชนกาธิเบศร มหาภูมิพลอดุลยเดชมหาราช บรมนาถบพิตร มาปรับใช้ในโครงการเกษตรส่วนพระองค์

พระเจ้าวรวงศ์เธอ พระองค์เจ้าอทิตยาทรกิติคุณ ทรงสนพระทัยด้านกราฟิกดีไซน์และแอนิเมชั่นเป็นทุนเดิม รวมถึงโปรดการออกแบบโบรชัวร์และโปสเตอร์ ผลงานศิลปนิพนธ์หลังสำเร็จการศึกษานิเทศศิลป์คือ ‘โครงการปรับรูปแบบบรรจุภัณฑ์ทางการเกษตรโครงการสวนจิตรลดา’ ที่ปรับเปลี่ยนและออกแบบบรรจุภัณฑ์ของสินค้าโครงการจิตรลดา ภายใต้แนวคิด ‘ชีวิตที่กลมกลืน (Living Harmony)’

ผลงานของพระองค์ถูกจัดในนิทรรศการมีเดียอาตส์เอ็กซีบีเชิน (Media Arts Exhibition : MAX 2011) ร่วมกับผลงานของบัณฑิตท่านอื่น ที่สำเร็จการศึกษาหลักสูตรจิตรกรรมและศิลปกรรมในปีนั้น ซึ่งผลงานของพระองค์ได้รับคำชื่นชมจากผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดอกเตอร์ สุรพงษ์ เลิศสิทธิชัย ว่าทำได้ดีและมีลักษณะเฉพาะ