Появилась на свет 13 марта 1992 года в Лондоне, в семье англичанина и бразильянки. В совершенстве говорит на португальском языке. Когда девочка была еще совсем маленькой, супруги развелись, и ее воспитанием занималась лишь мать. Подростком Кая часто становилась предметом насмешек из-за своей худобы, поэтому не раз меняла школу. В 2007 году Скоделарио успешно прошла прослушивание в молодежный телесериал «Молокососы» и была утверждена на роль Эффи. Постепенно ее героиня стала одной из основных в проекте и прославила свою исполнительницу. Останавливаться только на актерской игре Кая не собиралась, поэтому параллельно со съемками работала в элитном модельном агентство Models 1. Она участвовала в фотосессиях для популярных журналов Instyle UK, Vogue, Elle UK, SuperSuper Magazine и Dazed&Confused. Известный музыкант Plan B пригласил Скоделарио на съемки своих клипов She Said и Stay Too Long.
В 2009-м с участием Каи вышли картины «Луна 2012» и T4 on the Beach 2009. Следующий год оказался не менее плодотворным для актрисы: она отметилась в ленте «Заточка» и блокбастере «Битва титанов», ее первом крупнобюджетном фильме. Партнерами Скоделарио по съемочной площадке стали Рэйф Файнс, Сэм Уортингтон и Лиам Нисон. В 2011 году молодая талантливая актриса сыграла Кэтрин Эрншо в ленте «Грозовой перевал», экранизации одноименного романа Эмили Бронте. В 2012-м Кая работала над картинами «Останься со мной», «Сейчас самое время» (Зои), Twenty8k (Салли Уивер), «Настоящая любовь» (Карен). Последние на сегодняшний день ленты с участием Скоделарио – «Невидимка» и «Эммануэль и правда о рыбах». В настоящее время актриса снимается в фильме «Бегущий по лабиринту», премьера намечена на 2014 год.
Скоделарио проживает в собственной квартире на севере Лондона, она пока не замужем. В 2007 году встречалась с партнером по сериалу «Молокососы» Николасом Холтом, однако в 2008 году их отношения прервались, так как девушку заинтересовал Джек О`Коннел. Но и это увлечение продолжалось недолго. В 2009 году Кая познакомилась с актером Эллиоттом Титтенсором, пара до сих пор вместе.
