Училась в Академии Сибелиуса в Хельсинки, в 1980—1982 занималась в летней школе во Фрайбурге у Брайана Фернихоу и Клауса Хубера, затем в IRCAM в Париже, где увлеклась электронной музыкой. Открытием для нее стала «спектральная музыка» Тристана Мюрая.
Кайя Саариахо — автор следующих произведений:
Постоянно сотрудничает с французским писателем ливанского происхождения Амином Маалуфом, американским театральным режиссёром Питером Селларсом, дирижёром Эсой-Пекка Салоненом, Кронос-квартетом, певицей Дон Апшоу, пианистом Эмануэлем Аксом. Живет в Париже.
Музыкальная премия Северного Совета (2000), премия Рольфа Шока (2001), Премия Гравемайера (2003, за оперу «Любовь издалека»).
В феврале 2011 года Кайя Саариахо стала лауреатом премии Грэмми: её опера «Любовь издалека» («Далёкая любовь») победила в номинации «Лучшая запись оперы». В том же году она была удостоена премии Леони Соннинг.