Кая Роуз Хамфри родилась 13 марта 1992 года в Лондоне, в семье англичанина Роджера Хамфри и бразильянки Кати Скоделарио.

Вскоре после рождения Каи, ее родители развелись, и она осталась жить с матерью, впоследствии взяв ее фамилию.

Учась в школе Кая начала увлекаться актерской игрой и неоднократно принимала участие в школьных постановках.

В 2007 году, в возрасте 14 лет, Кая попала на телевидение, она прошла прослушивание на роль Эффи Стонем в молодежном сериале «Молокососы» (2007-2013), которая в итоге принесла ей общенациональную известность.

В 2009 году Скоделарио дебютировала на большом экране, она исполнила небольшую роль в фантастическом фильме «Луна 2112», с Сэмом Рокуэллом в главных ролях.

В 2010 году с ее участием вышло две картины – «Заточка», где она сыграла одну из главных ролей, и «Битва Титанов», где ей досталась роль Пешет.

В 2011 году Кая появилась в эпизодической роли в новой экранизации романа Эмили Бронте «Грозовой перевал». Тогда же актриса снялась в нескольких клипах таких исполнителей как Plan B, «The Ruskins» и Робби Уильямс.

В 2012 году ей досталась одна из главных ролей в мини-сериале «Настоящая любовь», где вместе с ней снялись Дэвид Теннант и Билли Пайпер, а также главная роль триллере «28 тысяч». В том же году она появилась в еще двух картинах – «Сейчас самое время» и «Спайк Айленд».

В 2013 году Кая вместе с Джессикой Бил снялась в главной роли драмы «Эмануэль и правда о рыбах», где ей досталась роль девушки-подростка Эмануэль, нашедшую сходства между новой соседкой и своей покойно матерью.

В том же году Скоделарио приступила к съемкам в фантастическом триллере «Бегущий в лабиринте», выход которого состоялся в сентябре 2014 года. Также в 2014 году ей досталась главная роль в триллере «Дом тигра». Премьера картина назначена на июль 2015 года.

Также в 2015 году Кая появилась в фильме «Бегущий в лабиринте: Испытание огнём» и закончила съемки в фэнтези фильме «Луна и Солнце», главные роли в котором исполнили Пирс Броснан и Уильям Хёрт.

Кроме того, в 2015 году Скоделарио вместе с Джонни Деппом и Орландо Блумом приступила к съемкам в пятой части франшизы «Пираты Карибского моря», выход которой ожидается в 2017 году.