Der Musiker reichte in Macomb County im US-Staat Michigan unter seinem offiziellen Namen Marshall Bruce Mathers III die Scheidung ein.
Das berichtet der Internetdienst "TMZ.com" unter Berufung auf Eminems Anwalt.
Das Paar hatte zum ersten Mal im Jahr 1999 geheiratet und sich 2001 scheiden lassen.
Danach lieferten sie sich einen bitteren Streit um das Sorgerecht ihrer Tochter. Auch hatte die damals drogenabhängige Kim mehrmals im Gefängnis gesessen.
Nach einer Versöhnung hatten sie und Eminem sich im Januar 2006 in Detroit zum zweiten Mal das Ja-Wort.
"Die Parteien würden es zur Zeit sehr begrüßen, wenn ihre Privatspähre respektiert würde", erklärte ihr Anwalt Harvey Hauer. Er sei überzeugt davon, dass beide das Beste für ihre Tochter wollten.