Киёхара Кая родилась 30 января 2002 года в Осаке, префектура Осака, Япония.
С детства девочка любила петь и танцевать, брала уроки классического балета.
В 2014 году стала участницей конкурса талантов, организованного агентством AMUSE audition festival 2014, и выиграла приз, сумев привлечь внимание жюри среди 32214 человек, подписав контракт, присоединилась к AMUSE.
Через год дебютировала как модель, снявшись в рекламе двух компаний Mitsui Fudosan Group и Astellas Pharma. В марте этого же, 2015 года, Киёхара Кая стала эксклюзивной моделью модного журнала Nicola. Актерский дебют состоялся в этом же году в проекте "Появление Асы". Чуть позже попробовала себя в качестве актера озвучки, подарив свой голос одном из персонажей - главной героине аниме "Тайфун Норуды".
В дальнейшие годы девушке прекрасно удается сочетать модельную карьеру с актерской, привлекая к себе внимание участием в таких популярны проектах как: мелодрама "Мартовский лев" (2017), мистический романтический сериал "Беги, Йодака!" (2018), детективный сериал "Невинные дни" (2018), криминальная романтическая драма "День и ночь" (2019), романтический фильм "Песня о любви: Обещание" (2019), драма "Отверженные" (2019), семейная мелодрама "Самая яркая крыша во Вселенной" (2020).
2019 12th Tokyo Drama Awards Best Actress An Invisible Cradle
2019 32nd Nikkan Sports Film Awards Best Newcomer Aiuta: My Promise to Nakuhito, Day and Night, Strawberry Song
2020 44th Elan d'or Awards Newcomer of the Year Herself