La formazione nella danza di Kelly iniziò all'età di 14 anni quando si iscrisse a una scuola di danza a Pittsburgh, in Pennsylvania. Successivamente ha studiato all'Università di Pittsburgh e al Carnegie Institute of Technology. Dopo la laurea, ha lavorato come ballerino nel vaudeville e a Broadway. Nel 1938 firmò un contratto con la Metro-Goldwyn-Mayer (MGM) e fece il suo debutto cinematografico nel musical Rosalie (1937).
Il primo grande successo cinematografico di Kelly arrivò con il musical For Me and My Gal (1942). In questo film, ha ballato con Judy Garland e ha eseguito un memorabile numero di tip tap chiamato "The Trolley Song". Il potere da star di Kelly continuò a crescere con l'uscita di Singin' in the Rain (1952), considerato uno dei più grandi musical di tutti i tempi. In questo film, Kelly ha eseguito diversi brani di danza iconici, tra cui "Singin' in the Rain", "Make 'Em Laugh" e "Good Morning".
Kelly ha continuato a realizzare film musicali negli anni '50 e '60. Alcuni dei suoi film più importanti includono An American in Paris (1951), The Band Wagon (1953), Brigadoon (1954) e Hello, Dolly! (1969). Oltre alla sua carriera cinematografica, Kelly ha anche diretto e prodotto diversi programmi televisivi, tra cui The Gene Kelly Show (1957-1958) e Going My Way (1962-1963).
Gene Kelly è stato uno dei ballerini più influenti del 20° secolo. Ha contribuito a rendere popolare la danza del tip tap e l'ha resa parte integrante dei film musicali. Era anche un attore, cantante e regista affermato. L'eredità di Gene Kelly continua a ispirare ballerini e registi di tutto il mondo.