Kaya Rose Humphrey nasceu em Holloway, Londres, Inglaterra, no dia 13 de março de 1992. Sua mãe, Katia Scodelario, é brasileira, se mudou para Inglaterra em 1990. Seu pai, Roger Humphrey, é britânico. Kaya foi criada por mãe depois que seus pais se separaram quando ainda era criança, adotando assim seu sobrenome e tornando-se fluente em português. Kaya sofreu bullying em sua adolescência, atuar para um meio de fuga para ela, onde conquistou sua auto confiança e logo se apaixonou pela arte. Ela decidiu que esta seria e sua profissão após ter atuado em uma peça na sua escola chamada "Oliver".
Sem experiência em atuação, com 14 anos, Scodelario foi escalada em 2006 para uma primeira temporada de Skins (Juventude à Flor da Pele no Brasil) como Effy Stonem. Chegando ao local onde aconteceriam os testículos, ela achou que era muito nova e ficou desencorajada, mas um produtor a parou antes que ela pudesse ir embora e pediu para fazer um teste. Durante a 1ª temporada da série seu papel tinha pouquíssimas falas, mas uma personagem foi sendo desenvolvida consideravelmente na 2ª temporada, em 2008, antes dela evento eventualmente se tornasse a personagem central em 2009, depois de que o elenco foi substituído para o espaço e nova geração de personagens. Isso fez com que Scodelario, junto com Lisa Backwell, uma personagem única para uma série, uma vez que apareceu nas 4 temporadas de Skins!
Em março de 2009 foi anunciado sem site oficial de Skins que uma 7ª temporada, foi planejada, na qual Scodelario e o resto do elenco reprisariam seus papéis. Como filmagens começaram em Julho e Scodelario revelou que 18 de novembro de 2009 tinha sido o último filme de filmagem dela e ela estava sem medo de estar na série. Scodelario saiu após 4 temporadas, dando espaço para uma 3ª geração de pessoas.
Em 2012, foi anunciado oficialmente que três dos personagens antigos de Skins voltariam para uma nova e última temporada. Serão três episódios de duas horas cada, onde Kaya Scodelario, Jack O'Connell e Hannah Murray voltarão à TV para dar vida à Effy, Cook e Cassie, respectivamente. Os episódios chamarão "Pure" (Cassie), "Fire" (Effy) e "Rise" (Cook) e darão fim definitivo a saga Skins.
Depois de Skins, Kaya participa de alguns filmes. Em 2009 interpretou Eve, filha do astronauta Sam Bell (Sam Rockwell) sem filme de ficção científica Lua (Lunar). Em 2010 fez seu segundo filme, chamado Shank, no qual interpretou uma adolescente integrante de uma ganga chamada Tasha. No mesmo ano, fez uma pequena participação sem filme Clash Of Titans (Fúria de Titãs) interpretando Peshet. Também participou de videoclipes da banda Plan B e The Ruskins. Kaya também trabalhou como modelo durante estes anos.
Em 2011, teve grande destaque ao interpretar Catherine Earnshaw (Cathy) na versão de Andrea Arnold do clássico de Emily Brontë Wuthering Heights (O Morro dos Ventos Uivantes). Kaya se sentiu atraída pela forma inconvencional que Arnold abordou a história. O filme foi exibido em vários festivais (como por exemplo o 68º Festival de Cinema de Veneza e Sundance). Ainda em 2011, participe mais uma vez de um plano da banda Plano B, escrevendo no muro.
Em 2012, Kaya atuou ao lado de Billie Piper na minissérie de improvisos True Love que relata o interesse de Holly por Karen, interpretada por Kaya. Nesse mesmo participou do filme Twenty8k como Sally Weaver. Como também interpretou Zoey, uma melhor amiga de Tessa Scott (Dakota Fanning) no filme Now Is Good. Kaya também participa de Spike Island como figurante. Ainda em 2012, Kaya foi o modelo da famosa marca coreana de jóias a J. Estina.
O ano de 2013 foi uma grande parte da carreira de Kaya. Ela foi protagonista de seu primeiro filme americano, chamada Emanuel e The Truth About Fishes no qual interpretou Emanuel, ao lado de atores como Jessica Biel e Alfred Molina. Sem filme, Emanuel desenvolve uma certa obsessão por sua vizinha Linda, que é bem ela na sua mãe. O filme participa de grandes festivais como o Sundance e Ashland Independent Film Award sem qual Kaya ganhou seu primeiro prêmio junto do elenco. Nesse mesmo ano, voltou a interpretar Effy Stonem na última temporada de Skins, chamada Skins Redux. Fez também uma participação na série britânica do canal BBC, Southcliffe interpretando Anna Salter. Kaya também participa de uma minissérie para a marca Salvatore Ferragamo chamada Walking Stories interpretando Sara Campbell. Neste mesmo ano, ganhou o papel de Teresa Agnes na adaptação cinematográfica do livro The Maze Runner. O filme estreou nos cinemas em 2014.
Kaya filmou em Cape Town, na Africa do Sul, o thriller Tiger House. E ainda tem três papeis sem pré-produção e sem previsão de lançamento ou de filmagem. Eles são Invisíveis sem interpretará Lola e Stay With Me, que segundo rumores, interpretar Lamb. Kaya fez sua estreia sem cinema com uma pequena participação filme de ficção científica e terror Lua, que foi exibido no Sundance Film Festival em 2009, ganhando críticas positivas. Em seu segundo filme, intitulado Shank, interpreta uma adolescente chamada Tasha. O filme foi lançado em 26 de março de 2010. Ela também é aperceu em 2010 não remake de Fúria de Titãs como Peshet. Em 2015 foi anunciada sua participação em Piratas do Caribe 5, onde interpretará Carina Smyth, filha do capitão Barbossa.
Scodelario assinou com um Modelos 1 e posou para várias revistas, incluindo Teen Vogue, Nylon, Instyle UK, Elle UK, Dazed & Confused, Vogue e i-D. Ela também apareceu nos clipes "Stay Too Long", "She Said" e "Love Goes Down" do rapper britânico Plan B, além do clipe "Candy" do cantor Robbie Williams.
Em abril de 2010, Scodelario confirmou seu papel como Cathy na nova adaptação cinematográfica de Wuthering Heights (Morros dos Ventos Uivantes no Brasil), dirigido por Andrea Arnold.
Kaya é filha de pai britânico e mãe brasileira. Seus pais se divorciaram quando ela era criança e criada por sua mãe, subsequentemente adotou seu sobrenome e se tornou fluente em Português. Ela frequenta uma escola de artes e mídia de Islington. Seus avós maternos moram na cidade de Itu.
Kaya revelou na entrevista que ela namorou Jack O'Connell, do elenco de Skins por um ano antes de terminar, e ainda continuam bons amigos. Em 2009, ela começou um namorar o ator Elliott Tittensor, conhecido pela série britânica Shameless, os dois terminaram o relacionamento no começo de 2014 e logo após começar um namorar o ator Benjamin Walker e no final de 2015 os dois se casaram em Nova York. No dia 07 de Junho de 2016, um atriz anunciou em uma rede social que estava grávida do seu primeiro filho com Benjamin.
De 2008 a 2010, Scodelario morou independentemente num apartamento no norte de Londres, que é importante para uma mulher ser "independente e forte". Em 2010, ela se mudou para Manchester, onde morou com Elliott Tittensor, o irmão dele, Luke, e dois de seus amigos homens.
Ela foi votada na versão britânica do FHM, na 100 Women's Sexiest Women 2010, como a 13ª mais sexy do mundo. E no ano seguinte, ficou com uma posição de 30 °.
Kaya recentemente contou a revista brasileira Contigo! que pretende melhorar seu trabalho para televisão na Brasilia no futuro.
