Des sa jeune enfance, Kay Panabaker demenage beaucoup. Partie de Houston, elle suit ses parents a Philadelphie puis Atlanta ou elle se decouvre une passion pour la comedie a 8 ans. Elle fait ses premiers pas sur scene un an plus tard a Chicago dans la piece "The Herbal Bed" (1999). Elle s'envole en 2002 vers Los Angeles ou elle obtient son premier role aux cotes de Kiefer Sutherland dans le film Pari a haut risque. Sa carriere lancee, elle apparait dans des series comme Urgences, 7 a la maison, Angel, Division d'elite et Medium. L'annee 2004 marque ses premiers roles recurrents dans Summerland, la serie de Lori Loughlin, et dans Phil du futur.