Обучението на Кели по танци започва на 14-годишна възраст, когато се записва в танцово училище в Питсбърг, Пенсилвания. По-късно учи в университета в Питсбърг и технологичния институт Карнеги. След дипломирането си работи като танцьор във водевил и на Бродуей. През 1938 г. той подписва с Metro-Goldwyn-Mayer (MGM) и прави своя филмов дебют в мюзикъла Rosalie (1937).
Първият голям филмов успех на Кели идва в мюзикъла „За мен и моето момиче“ (1942). В този филм той танцува с Джуди Гарланд и изпълни запомнящ се степ танц, наречен "The Trolley Song". Звездната сила на Кели продължава да расте с издаването на Singin' in the Rain (1952), който се смята за един от най-великите мюзикъли на всички времена. В този филм Кели изпълни няколко емблематични танцови номера, включително "Singin' in the Rain", "Make 'Em Laugh" и "Good Morning".
Кели продължава да прави музикални филми през 50-те и 60-те години на миналия век. Някои от най-забележителните му филми включват „Американец в Париж“ (1951), „Карагонът“ (1953), „Бригадун“ (1954) и „Здравей, Доли! (1969). В допълнение към филмовата си кариера, Кели също режисира и продуцира няколко телевизионни предавания, включително The Gene Kelly Show (1957-1958) и Going My Way (1962-1963).
Джийн Кели е един от най-влиятелните танцьори на 20 век. Той помогна за популяризирането на степ танца и го направи неразделна част от музикалните филми. Той също беше завършен актьор, певец и режисьор. Наследството на Джийн Кели продължава да вдъхновява танцьори и режисьори по целия свят.