Kelly Reilly comienza su carrera como actriz en el teatro y en la televisión británica hasta el año 2000 cuando logra un papel en la comedia ‘Maybe Baby’. Ese mismo año participa en ‘Peaches’ y un año después en el drama ‘Last Orders’.

Valor seguro en la escena londinense, Kelly Reilly se da a conocer gracias a su papel de Wendy en la comedia ‘Una casa de locos’ (2002), de Cédric Klapisch. Un papel que retoma tres años después en ‘Las muñecas rusas’. Ese mismo año se une al reparto de ‘Pride & Prejudice (Orgullo y prejuicio)’, e interpreta a una bailarina en ‘Mrs. Henderson presenta’. Acostumbrada a hacer de chica encantadora, cambia de registro para interpretar a una mujer acosada en la cinta de terror ‘Eden Lake’. En 2010, se mete en la piel de la señora Watson en ‘Sherlock Holmes’, de Guy Ritchie, junto a Robert Downey Jr. y Jude Law.