Kelly'nin dans eğitimi, 14 yaşında Pittsburgh, Pennsylvania'da bir dans okuluna kaydolmasıyla başladı. Daha sonra Pittsburgh Üniversitesi ve Carnegie Teknoloji Enstitüsü'nde okudu. Mezun olduktan sonra vodvil ve Broadway'de dansçı olarak çalıştı. 1938'de Metro-Goldwyn-Mayer (MGM) ile sözleşme imzaladı ve ilk filmini Rosalie müzikaliyle (1937) yaptı.
Kelly'nin ilk büyük film başarısı For Me and My Gal (1942) müzikaliyle geldi. Bu filmde Judy Garland'la dans etti ve "The Trolley Song" adlı unutulmaz bir step dansı numarası yaptı. Kelly'nin yıldız gücü, tüm zamanların en iyi müzikallerinden biri olarak kabul edilen Singin' in the Rain'in (1952) piyasaya sürülmesiyle artmaya devam etti. Bu filmde Kelly, "Singin' in the Rain", "Make 'Em Laugh" ve "Good Morning" gibi birçok ikonik dans gösterisi gerçekleştirdi.
Kelly, 1950'ler ve 1960'lar boyunca müzikal filmler yapmaya devam etti. En dikkate değer filmlerinden bazıları Paris'te Bir Amerikalı (1951), The Band Wagon (1953), Brigadoon (1954) ve Merhaba, Dolly! (1969). Kelly, sinema kariyerinin yanı sıra The Gene Kelly Show (1957-1958) ve Going My Way (1962-1963) dahil olmak üzere birçok televizyon programının yönetmenliğini ve yapımcılığını üstlendi.
Gene Kelly, 20. yüzyılın en etkili dansçılarından biriydi. Step dansının popülerleşmesine yardımcı oldu ve onu müzikal filmlerin ayrılmaz bir parçası haline getirdi. Aynı zamanda başarılı bir aktör, şarkıcı ve yönetmendi. Gene Kelly'nin mirası dünya çapında dansçılara ve film yapımcılarına ilham vermeye devam ediyor.