Clarkson nació en Fort Worth, Texas pero después del cuarto grado se mudó a Burleson, Texas. En la escuela fue escuchada por una maestra que le invitó a unirse al coro de la escuela. Su participación en actividades corales y musicales iniciaron su interés en empezar una carrera en la industria discográfica y después de su graduación del bachillerato se marchó a Los Angeles, California.

Kelly trabajó como extra en la televisión (en Sabrina the Teenage Witch) y colaboró brevemente con el cantante y compositor Gerry Goffin. Después que su departamento en Los Angeles se incendiara regreso a Texas desanimada pero con interés en seguir persiguiendo su carrera de cantante.

Consiguió varios trabajos extraños, fue una mesera en un club de comedia, una edecán para Red Bull, una empleada en un cine y en una farmacia, en el Zoológico de Fort Worth, así como vendedora de aspiradoras, entre otros.

En el 2002 junto con otros diez mil aspirantes audicionó para American Idol. Impresionados por su voz y personalidad los jueces le permitieron seguir a la siguiente ronda y quedando así entre los treinta mejores, Kelly se ganó el reconocimiento de los jueces con su interpretación de Respect (éxito de Aretha Franklin). Posteriormente pasó a ser una de los diez finalistas.

El 4 de septiembre de 2002, Clarkson ganó la competencia obteniendo el 58% de la votación contra el 42% de su rival Justin Guarini. Como la recién coronada American Idol Kelly cantó el tema A Moment Like This mientras los otros concursantes la felicitaban. Al ganar el concurso se le ofreció un contrato por un millón de dólares con RCA.

Clarkson fue la primera de tres concursantes en la historia del programa que nunca estuvieron en el bottom three ( es decir los tres concursantes con menor cantidad de votos en los resultados semanales) siendo los otros dos Clay Aiken y la más nueva ganadora Carrie Underwood.

Su primer sencillo estableció un record en EUA el 5 de octubre de 2002, al pasar del no. 52 al no. 1 en la lista Billboard Hot 100 (un record previamente establecido por Los Beatles con Can't buy me love). Su primer album Thankful fue lanzado por RCA el 15 de abril de 2003, llegando al número 1 del Billboard Hot 100 y fue certificado como doble platino al vender más de 2 millones de copias en EUA. El Álbum generó buenas críticas, aunque algunos críticos señalaron que mucho de su éxito podía atribuirse a la comercialidad de su música.

Kelly estelarizó junto a su compañero en AI Justin Guarini, la película From Justin to Kelly . La película obtuvo malas críticas y fue en desastre en taquilla.

En el 2004 recibió una nominación al Grammy por Mejor Interpretación Vocal Femenina por su éxito Miss Independent. También en ese año inició el Independent Tour con Clay Aiken.

En el primer World Idol, que enfrentó a los ganadores de las primeras ediciones del programa a nivel mundial quedó en segundo lugar vencida por el noruego Kurt Nielsen.

A finales del 2004 Kelly lanzó Breakaway, su segundo álbum, éste debutó en el Billboard Hot 100 en el tercer lugar, el nuevo trabajo discográfico recibió en su mayoría críticas positivas, notándose un sonido mas fuerte y orientado al rock, lo que la llevó a ser comparada con Avril Lavigne, la cual produjo el sencillo "Breakaway", utilizado en la banda sonora de la película "El Diario de la Princesa 2". Seis de los temas fueron co-escritos por la misma Clarkson. Entre los productores se encuentran Max Martin (Since U Been Gone; Behind These Hazel Eyes) y Ben Moody (Because Of You). El álbum ha vendido más de 3 millones de copias (triple platino) sólo en los Estados Unidos y ya ha superado su primer álbum.

En el Reino Unido el disco ha debutado en la posición número 10 de los discos más vendidos.

Los sencillos "Breakaway" (doble platino), "Since U Been Gone" (triple platino) y "Behind These Hazel Eyes" (platino) han ganado espacio en la radio en los EUA posicionandose en el Top 10, en los lugares 6°,2° y 6° respectivamente. Clarkson en uno de los conciertos que ofreció a AOL Music, mencionó que su siguiente sencillo va a ser "Because Of You"

Aunque no ha intentado ningún papel en la pantalla grande, ha aparecido como Brenda Lee en el show de NBC American Dreams, así como invitada musical en Saturday Night Live donde también tuvo una pequeña actuación.

A los 13 años, Kelly ingresó en el coro de la escuela, despues que un profesor la escuchara canturrenado por los pasillos, todo esto la ayudó para modular su voz y adaptarla a los diferentes estilos. De pequeña su mayor deseo era ser bióloga marina, aunque cambió de opinión al ver la pelicula tiburón.

Al terminar el instituto se transladó a los Angeles para perseguir su sueño de ser cantante y tras continuas decepciones y un incendió en su casa estuvo a punto de abandonarlo todo y darse por vencida, pero fue gracias a su amiga Jessica que la animó y la convenció para que se preesentara en el concurso televisivo y a partir de ahí comenzo el sueño de su vida.