Con sólo 6 años Kaley Cuoco da sus primeros pasos en el mundo de la moda y de la interpretación, y aparece en varios anuncios publicitarios. En 1994, consigue su primer papel importante en el telefilme ‘Quicksand: No Escape’. Debuta en la gran pantalla con un pequeño role en ‘Virtuosity’ (19959, junto a Denzel Washington. Dos años más tarde, aparece en la comedia ‘Novio de alquiler’, protagonizada por Jennifer Aniston.

Su role de Maureen McCormick en la película para la televisión ‘Growing Up Brady’ (2000) le abre las puertas como actriz. Y ese mismo año, actúa en ocho episodios de la serie de televisión ‘Ladies Man’. En 2002, consigue un role regular en la ficción de la pequeña pantalla ‘No con mis hijas’, donde interpreta a Bridget Hennessy, a lo largo de tres años y 76 episodios.

Tras aparecer en series como ‘C.S.I: Las Vegas’ (2003); ‘Tru Calling’ (2003); ‘Brandy & Mr. Whiskers ‘ (2004); ‘Embrujadas’ (2005); ‘Secrets of a Small Town’ (2006), y ‘Prison Break’ (2007), consigue uno de los papeles protagonistas de la sitcom de humor ‘Big Ban Theory’, donde da vida a Penny.