Родилась в Брэдфорде, Западный Йоркшир в семье Дианы и Джона Уолшей. Кимберли — второй ребенок в семье, у нее есть две сестры и брат. С детства юная Кимберли уже снималась в рекламе и участвовала в школьных театральных постановках. В 2002 году Кимберли прошла кастинг на шоу Popstars: The Rivals, и хотя с первого раза не попала в десятку конкурсанток, позже заменила одну из них и дошла до финала. Пять лучших, по мнению зрителей, девушек образовали группу Girls Aloud, солисткой которой Кимберли является по сей день.
В марте 2009 года Кимберли наряду с другими британскими знаменитостями совершила восхождение на гору Килиманджаро в качестве акции для благотворительной организации Comic Relief.
В августе 2009 года Кимберли была выбрана лицом новой коллекции брэнда New Look «осень-зима 2009».