Model si actrita de spoturi publicitare inca de la varsta de 6 ani, Kaley Cuoco s-a nascut in Camarillo, California pe data de 30 noiembrie 1985. Ea a fost educata acasa si a obtinut diploma de absolvire a liceului la varsta de 16 ani. In prezent, actrita traieste in San Fernando Valley, California, impreuna cu familia ei si cei trei caini: Petey, Duke si Raquel. Printre hobby-urile ei se numara echitatia, kickboxingul, cantatul la tobe si joaca tenis de cand avea 3 ani. De asemenea, ii place sa isi petreaca timpul cu prietenii si sa danseze hip-hop. Frumoasa blonda cu ochi verzi este o vegetariana convinsa. Mare fana Britney Spears si Taylor Swift, ea asculta cu placere si Kelly Clarkson si Josh Groban.
Actrita s-a facut remarcata in special in serialele televizate in care a aparut, printre care 8 Simple Rules, Charmed si The Big Bang Theory. Ea a fost implicata intr-o relatie de 2 ani cu Johnny Galecki, colegul ei din serialul The Big Bang Theory, relatie ce s-a incheiat la sfarsitul anului 2009.
Kaley Cuoco este fiica cea mare a lui Layne Ann (născută Wingate), casnică, de origine engleză și germană, și a lui Gary Carmine Cuoco, agent imobiliar, de origine italiană. Sora ei, Briana, este actriță și cântăreață, care a participat la al cincilea sezon al serialului The Voice și a jucat alături de ea în serialul The Flight Attendant și în Harley Quinn. În copilărie, Cuoco a fost jucătoare de tenis amatoare, de la trei ani. A renunțat la tenis la 16 ani pentru a urma o carieră în actorie. Cuoco a avut roluri principale în producțiile 10.5, Family Crimes of Fashion, Debating Robert Lee, The Hollow. A dat voce personajului Brandy Harrington, o cățelușă antropomorfă de rasă mixtă, de 14 ani, în serialul de animație Brandy and Mr. Whiskers și personajului Kirstee Smith în Bratz (2004-2005). Cuoco a jucat în filmul To Be Fat like Me (2007), un rol minor în episoadele The Message și Chicago din Prison Break, în parodia Killer Movie (2008), în filmul The Penthouse (2010). În 2011, a pozat nud în rubrica anuală Naked Truth a revistei Allure. Cuoco a jucat în The Flight Attendant (2020–2022), care i-a adus nominalizări la premiile Primetime Emmy și Globul de Aur. A interpretat rolul Billie Jenkins în serialul fantastic Charmed (2005–2006), rolul Penny în The Big Bang Theory (2007, 2010-2011, 2014; la sfârșitul lunii octombrie 2012, Kaley și sora ei, Briana, au organizat un flash mob pe platourile de filmare ale serialului, în care ea, distribuția și echipa de filmare au dansat pe melodia Call Me Maybe de Carly Rae Jepsen; un videoclip al evenimentului a fost postat pe YouTube, a devenit un succes; un clip din reprezentație a fost difuzat și în timpul apariției lui Cuoco la emisiunea de televiziune Conan, din 8 ianuarie 2013). De asemenea, a dat voce rolului principal din serialul animat Harley Quinn (2019), a jucat rolul principal în serialul Based on a True Story (2023). A apărut în mai multe producții de televiziune, precum: Quicksand: No Escape (1992), Virtuosity (1995), Growing Up Brady (2000), Alley Cats Strike (2000), sitcomul Ladies Man (2001), Hop (2011), The Last Ride, The Wedding Ringer (2015), The Man from Toronto, Meet Cute (ambele din 2022), Role Play (2024). A fost aleasă să prezinte premiile Teen Choice în 2011, și premiile People’s Choice în 2012 și 2013. A primit o stea pe Hollywood Walk of Fame în 2014. În 2017 a fondat Yes, Norman Productions, o companie de producție de televiziune care a încheiat un contract exclusiv de producție pe mai mulți ani cu Warner Bros. Television. Primul ei proiect prin intermediul Yes, Norman a fost o adaptare a cărții The Flight Attendant în care a jucat și pentru care a fost producător executiv. A fost producător executiv al comediei Pretty (2019), s-a alăturat distribuției comediei de acțiune The Man from Toronto (2020), a interpretat rolul Doris Day în serialul Doris Day: Her Own Story (2021, a fost producător executiv al serialului). În plan personal, în timp ce lucra la The Big Bang Theory, Cuoco a avut o relație cu colegul său de platou, Johnny Galecki, aproximativ doi ani, până în decembrie 2009. Ea a declarat în septembrie 2010, că au rămas în relații bune de când au încheiat relația lor. Pe 13 septembrie 2010, Cuoco și-a rupt piciorul într-un accident de călărie și a ratat filmările a două episoade din The Big Bang Theory. În octombrie 2011, s-a logodit cu Josh Resnik, dar logodna lor s-a încheiat în martie 2012. S-a logodit cu jucătorul profesionist de tenis Ryan Sweeting în septembrie 2013, după o relație de trei luni. S-au căsătorit pe 31 decembrie 2013. Pe 25 septembrie 2015, s-a anunțat că ea și Sweeting au decis să divorțeze. Divorțul a fost finalizat pe 9 mai 2016. Cuoco a început să se întâlnească cu Karl Cook la sfârșitul anului 2016. S-au logodit pe 30 noiembrie 2017, ziua de naștere a lui Cuoco, și s-au căsătorit pe 30 iunie 2018. În septembrie 2021, cuplul și-a anunțat separarea. În iunie 2022, divorțul lor a fost finalizat. În 2023, Cuoco a lansat o afacere online cu produse pentru animale de companie intitulată „Oh Norman!”. Cuoco și-a confirmat relația cu actorul Tom Pelphrey în mai 2022. Kaley a născut-o pe fiica lor, Matilda, pe 30 martie 2023. Și-au anunțat logodna pe 14 august 2024.
