嘉丽丝·凯利出生於费城的一个爱尔兰后裔天主教家庭，其父约翰·凯利（John B. Kelly, Sr.）是三枚奥运会赛艇金牌得主，后来又经商致富，是费城当地的名流，曾於1935年竞选过费城市长；其母玛格丽特·梅耶（Margaret Katherine Majer）是德国**，是宾夕法尼亚大学体育系**位女性系主任。嘉丽丝·凯利从小热爱表演艺术，英格丽·褒曼是其偶像。1947年，凯利由於数学成绩太差而未被Bennington College录取，之后她不顾家人反对决意投身演艺生涯。
凯利首先成功地通过了面试，进入纽约市的美国戏剧艺术学院学习，经过努力学习，很快她就开始在百老汇的舞台剧中开始作为配角演出。在参演了一系列的电视节目后，凯利在1951年开始电影表演生涯。1952年，凭藉在《日正当中》一片中作为女主角的完美演出，凯利奠定了自己的巨星地位。此时她和男主角加里·古柏传出婚外情。
其后，凯利与米高梅签约，于1954年以《乡下姑娘》一片夺得奥斯卡最佳女主角奖。她其他的著名作品还包括希区柯克的《电话谋*案》、《后窗》、《捉贼记》等。
1955年，凯利在参加康城电影节期间结识了兰尼埃三世，两人迅速陷入热恋。不久，兰尼埃专程安排了一次对美国的官方访问，亲自赴费城与凯利的家人们会面，得到他们的同意后，向凯利求婚。两人在1956年4月19日正式举行婚礼。婚后，凯利宣布息影。1962年，当希区柯克邀请她出演新片时，虽然兰尼埃三世并不反对，但是凯利认为此举可能会对摩纳哥王室声誉造成影响，最终还是拒绝了邀请。
凯利和丈夫共育有三个孩子：
卡洛琳公主
阿尔贝二世（现任摩纳哥大公）
斯蒂芬妮公主
1982年9月13日，凯利与斯蒂芬妮公主驾车出游时心脏病突发，导致发生车*，次日抢救无效去世。传闻她心脏病突发的原因是与斯蒂芬妮就其放荡的生活方式产生争吵所致。9月18日，凯利的遗体下葬于摩纳哥圣尼古拉大教堂。