Хлои Кардашян родилась в Лос-Анжелесе, выросла в Беверли-Хиллз, Калифорния. Имеет армянские корни (со стороны отца), шотландские и голландские корни со стороны матери. На одном сайте ее сестра Ким сказала, что она наполовину армянка (на четверть из турецких армян и на четверть из российских) и на четверть шотландка и на четверть голландка (So it turns out I am half Armenian (a quarter Turkish and a quarter Russian) and a quarter Scottish and a quarter Dutch!)
Хлои — дочь известного адвоката Роберта Кардашяна и светской львицы Крис Дженнер, урожденной Хоутон, которая теперь является менеджером сестры Ким. Мать Хлои подала на развод в 1989 году и вновь вышла замуж за известного бывшего легкоатлета олимпийского чемпиона в десятиборье Брюса Дженнера () в 1991 году.
У Хлои есть две сестры, Кортни и Ким, и брат Роб (). Также у Хлои есть сводные братья Бартон Дженнер, Брендон Дженнер и Броуди Дженнер; сводная сестра Кейси Дженнер и единоутробные сестры Кендалл () и Кайли Дженнер () (1995 и 1997 г.р.).
В 2007 была приглашена на одну из главных ролей в реалити-шоу о своей семье «Keeping Up with the Kardashians». Также появлялась в нескольких сериалах, играя саму себя.
4 марта 2007 была арестована за вождение в нетрезвом виде. 18 июля 2008 попала в тюрьму за нарушение испытательного срока. Ее приговорили к 30 дням тюрьмы и принудительному посещению программы по лечению алкоголизма на 3 недели после освобождения. Но была освобождена через 3 часа из-за переполненности тюрьмы.
27 сентября 2009 года после месяца отношений Хлои и нападающий «Лос-Анджелес Лейкерс» Ламар Одом поженились. К алтарю ее вел отчим Брюс Дженнер, а сестры Ким и Кортни были подружками невесты. 9 октября Кардашян появилась на ток-шоу The View и сообщила, что она изменила свое имя на Хлои Кардашян Одом, убрала свое второе имя, заменив его на девичью фамилию.
В августе 2008 года Хлои призналась, что вскоре после того как в сентябре 2003 года умер её отец она была диагностирована с раком кожи, но в настоящее время полностью оправилась от болезни.