Kal Penn s-a nascut pe 23 aprilie 1977, in Montclair, New Jersey. Mama sa lucra la o firma de parfumuri, ca si evaluator de fragranta. Amandoi parintii sunt indieni de religie hindusa. A terminat gimnaziul in Marlboro Middle School unde a cantat la saxofon bariton in trupa de jazz a scolii. Penn a terminat liceul in Howell High School (care face parte din Freehold Regional High School District). Era activ in jocurile teatrale a scolii precum si in centrul de invatamant "The Fine and Performing Arts Specialized Learning Center" timp de trei ani. A invatat la UCLA (University of California, Los Angeles) unde a terminat facultatile de film si sociologie.
Penn spune ca a ales numele Kal Penn (de la Kalpen Suresh Modi) din gluma: “Ca o gluma pentru a contrazice prietenii, si jumatate ca si o incercare de a vedea daca ar merge ceea ce am auzit (ca un nume care suna mai englezesc este mai agreabil pentru o industrie dominata de albi), am pus ‘Kal Penn’ pe CV-uri si fotografii." Chemarile la auditii au crescut cu 50%. Penn a spus ca ii place mai mult numele original si foloseste numele "Kal Penn" numai pentru teluri profesionale.
Penn este vegetarian, in timp ce se filma Harold & Kumar Go To White Castle tehnicienii i-au dat mancare de soia in locul hamburgerilor.