Kiely cresceu cercado por músicos, e sua mãe (tutora legal, já que sua mãe biológica morreu quando ela tinha apenas 4 meses de idade) tinha um estúdio dentro de casa.
Aos 13 anos, Kiely resolveu que queria cantar, seguir a carreira musical, e sua mãe, calmamente, aceitou tudo. Então ela formou, com ajuda de sua mãe, o grupo 3LW, com Adrienne Bailon e Naturi Naughton, que gravou o sucedido single "No More" para debutarem na carreira. Em 2002, Kiely, Adrienne e a produtora Michelle Williams (a tutora de Kiely), se desentenderam com Naturi, e ela abandonou o grupo.
Então, as outras duas 3LW foram convidadas pra atuar no musical "As feras da música", onde interpretavam as Cheetah Girls. Em 2005, as Cheetah Girls saíram da ficção e se tornaram um grupo real, formado por Adrienne Bailon, Sabrina Bryan e Kiely Williams.
Em 2006 o 3LW fez seu último trabalho, e de lá em diante Kiely e Adrienne só se dedicaram às Cheetah Girls, e em 2007 elas lançaram seu primeiro CD oficial, TCG.
Kiely e as outras Cheetahs ajudaram a compor várias músicas, mas em destaque estava "Homesick", que Kiely compôs sozinha. Em 2007, ela começou a escrever um livro para adolescentes chamado The Little Girls Guide to The Big Girls World (O pequeno guia das meninas pro grande mundo das meninas), que será como um tipo de auxílio, ou até mesmo auto-ajuda, pra meninas adolescentes.
Em 2008, Kiely foi pra Índia gravar o terceiro filme das Cheetah Girls, onde deu seu primeiro beijo cenográfico. Seu primeiro papel sem relação com as Cheetah Girls foi a tímida Lily, do filme The House Bunny, que será lançado em agosto nos Estados Unidos.
Kiely nunca trabalhou em carreira solo, mas a música "I Know What Boys Like", de Katharine McPhee, pra trilha sonora de The House Bunny, tem uma participação dela. Na trilha sonora de The Cheetah Girls: One World, cada cheetah girl teve uma música solo, inclusive Kiely, a primeira música solo d etoda sua carreira. A música era "Circle Game", um R&B com uma letra bem madura.
Atualmente Kiely está trabalhando em seu primeiro álbum solo, cujo single principal será "Make Me A Drink", e está gravando os filmes "The Science Of Cool" e "Homecoming Queen".
