คริสตัล เคย์ เกิดและโตในเมืองโยโกฮาม่า ประเทศญี่ปุ่น โดยที่พ่อของเธอเป็นชาวอเมริกา เชื้อสายแอฟริกัน และแม่ของเธอเป็นนักร้องเชื้อสายเกาหลีโดยกำเนิด และเนื่องจากทั้งพ่อและแม่เป็นนักดนตรีที่มีความสามารถ คริสตัล เคย์จึงกลายเป็นเด็กที่มีพรสวรรค์ทางด้านดนตรีโดยปริยาย เธอได้เข้ารับการศึกษาที่โรงเรียนมัธยมคินนิคซึ่งพ่อของเธอทำงานอยู่ และศึกษาต่อในมหาวิทยาลัยโซเฟียซึ่งที่นั่นเธอได้พบกับเบนิ อาราชิโร่ ซึ่งปัจจุบันเป็นที่รู้จักกันในฐานะนักร้องเจ-ป็อปอีกคนหนึ่ง ทั้ง 2 เป็นเพื่อนกันคริสตัลสามารถพูดภาษาอังกฤษและภาษาญี่ปุ่นได้อย่างคล่องแคล่ว นอกจากนั้นเธอยังสามารถพูดภาษาฝรั่งเศสได้อีกด้วย แต่ถึงแม้เธอจะมีเชื้อสายเกาหลีแต่เธอไม่สามารถพูดภาษาเกาหลีได้เลย

คริสตัล เคย์ แสดงพลังเสียงของเธอครั้งแรกเมื่ออายุ เพียง 6 ขวบเท่านั้นโดยการช่วยเหลือจากแม่ของเธอหลังจากที่ร่วมงานกับ วงฮิพฮ็อพที่มีชื่อเสียงอย่าง เอม-โฟล์ ในปี พ.ศ. 2546 เธอจึงเริ่มเป็นที่รู้จักมากขึ้น และเพลง "มาเธอร์แลนด์" เป็นเพลงที่ทำให้เธอก้าวเข้าสู่ชาร์ทท็อปเท็นเป็นครั้งแรก นอกจากนั้นเพลงนี้ยังกลายเป็นเพลงประกอบตอนจบของการ์ตูนเรื่อง แขนกล คนแปรธาตุ (Full Metal Alchemist) อีกด้วย

ในปี 2548 เพลง "โคอิ นิ โอจิตาระ" ซึ่งเป็นเพลงประกอบละครชื่อ โคอิ นิ โอจิตาระ~โบคุ โนะ เซอิโค โนะ ฮิมิทซึ และได้ขึ้นสูงถึงลำดับ 2 ในชาร์ทประจำสัปดาห์

กลุ่มดูโอที่เพิ่งแสดงผลงานร่วมกับเธอคือ วง เคมิสทรีย์ ในเพลง "ทู แอส วัน" (Two as One) ซึ่งออกมาเมื่อวันที่ 5 ตุลาคม พ.ศ. 2548

ผลงานชิ้นล่าสุดของเธอคืออัลบั้มที่จะออกมาในชื่อ "คอล์ มี มิส..." (Call me Miss...)ซึ่งเพลงที่ออกมาเพลงแรกในซิงเกิลใหม่ของเธอคือ "คิระคุนิ/ทูเกเธอร์" ซึ่งเป็นเพลงต้นฉบับเพลงแรกที่เธอร้องเป็นภาษาอังกฤษทั้งหมด