Келли Энн Парсонс родилась в семье простого британского строителя и поварихи 29 ноября 1979 года в Рочестере. Больше всего малышка Келли мечтала стать актрисой и после школы устремилась в престижную театральную школу столицы - London’s Italia Conti stage school. Экзаменаторы заметили в высокой 17-летней шатенке с чарующим прищуром карих глаз огромный актерский потенциал и приняли ее. Но добиться гранта Келли не удалось, а родителям нечем было платить за учебу. Келли стала зарабатывать сама - подрабатывала моделью и официанткой в лондонской чайной. Так, на чаевых да на спросе в мужских журналах, Келли удалось отучиться на свои деньги.
Упертой красавице удалось пробиться на местное телевидение, ей предложили место ведущей программы «Большой завтрак» (1992-2002). Келли, взявшая псевдоним Брук, легко вписалась в тележизнь и приобрела немалую популярность. Еще большую известность ей придавали романтические отношения с актером Джэйсоном Стэтхэмом, с которым она встречалась с 1997 года семь лет. Одновременно Келли успешно продолжала карьеру фотомодели, во всей красе появляясь на обложках глянцевых журналов и рекламируя престижные марки.
В кино Келли дебютировала в 21 год, снявшись в крошечной роли в фильме «В поисках брата» (2000). В 22 года ей досталась роль Марисы Таварес в сиквеле классической ленты под названием «Возвращение Джека Потрошителя» (2001), снятого режиссером Джоном Эйрсом. Впрочем, фильм был встречен прохладно и особого успеха не имел. Затем Брук засветилась в популярном сериале «Тайны Смолвиля», сыграв эпизодическую роль Виктории Хардвик. В 2003 году 24-летняя модель, наконец, получила более приметную роль – в фильме Дэвида Барто «Абсолон». В этом фантастическом боевике Келли сыграла ученого медика, который на пару с героем Кристофером Ламбертом спасает мир от страшного вируса. Следом Брук получила крохотную роль красотки Лайлы в нашумевшей комедии «Ограбление по-итальянски» (2003), где ведущие роли исполнили Шарлиз Терон, Марк Уолберг, Эдвард Нортон и жених Келли – Джейсон Стэтхэм.
В 2004 году 25-летняя Келли получила возможность продемонстрировать свои таланты - ей досталась главная роль в английской романтической комедии Сью Хил «Секс в небольшом городе». Актриса сыграла обворожительную итальянку из Неаполя, которая открыла в небольшом английском городке «Школу соблазнения», однако наивные британские простушки даже не подозревают, что таит семейная жизнь роковой итальянки. Следом Келли получила еще одну главную роль - танцовщицы Лии в триллере Стивена Р.Монро «Смертельный лабиринт» (2005). В том же году она появляется в образе второстепенных красоток в нескольких картинах – «Роми и Мишель. В начале пути» (2005), «Мужчина по вызову 2». А также вновь в главной роли в приключенческом триллере «Секс ради выживания». Героиня Келли Брук вместе с мужем и хозяевами яхты в результате морской катастрофы попадает на берег неизвестного острова, где от отчаяния и похоти прямо на глазах мужа падает в объятия матроса. На съемках этой ленты Келли закрутила роман с главным героем, актером Билли Зейном, который впоследствии чуть не стал ее мужем. Вместе влюбленные снялись в комедии «Моя мама русалка» (2007). Однако в конце 2007 года Келли отложила свадьбу из-за смерти ее отца, а через год пара распалась. Несмотря на отсутствие внушительных ролей в кинокарьере, Келли Брук - признанная звезда и первая красотка Голливуда. С 2010 года она встречается с шотландским регбистом Томом Эвансом.