Кая Скоделарио (имя при рождении — Кая Роуз Хамфри) родилась в Паддингтоне, Лондон, Англия. Отец — англичанин Роджер Хамфри (умер 22 ноября 2010 года), мать — бразильянка. В совершенстве владеет португальским. Родители развелись, когда Кая была ребёнком. Её воспитывала мать, впоследствии Кая взяла её фамилию. В 2007 она начала свою карьеру актрисы, снявшись в молодёжном телесериале «Молокососы». Благодаря этому Кае пошли предложения сниматься и в других фильмах. Наиболее знаменитый из них это «Битва Титанов». Она также пробовалась на роль Китнисс Эвердин в фильме «Голодные игры»[2]. Получила роль Терезы в фильме «Бегущий в лабиринте»[3].
В 2007 году Скоделарио начала встречаться с партнёром по сериалу «Молокососы» Джеком О`Коннеллом, с которым рассталась в июне 2009 года[4]. В 2008 году она начала жить самостоятельно в квартире на севере Лондона, заявив, что женщина должна быть «независимой и сильной». С конца 2009 года по 2014 год Кая встречалась с актёром Эллиотом Титтенсором[5].
В апреле 2014 года во время съёмок фильма «Русалка и дочь короля» Скоделарио начала встречаться с актёром Бенджамином Уокером, 28 декабря 2014 года обручилась с ним[6], в декабре 2015 года вышла за него замуж[7]. В ноябре 2016 года Скоделарио родила сына[8], 8 января 2022 года — дочь[9][10].