Η εκπαίδευση χορού του Kelly ξεκίνησε σε ηλικία 14 ετών, όταν γράφτηκε σε μια σχολή χορού στο Πίτσμπουργκ της Πενσυλβάνια. Αργότερα σπούδασε στο Πανεπιστήμιο του Πίτσμπουργκ και στο Carnegie Institute of Technology. Μετά την αποφοίτησή του, εργάστηκε ως χορευτής στο βοντβίλ και στο Μπρόντγουεϊ. Το 1938, υπέγραψε η Metro-Goldwyn-Mayer (MGM) και έκανε το κινηματογραφικό του ντεμπούτο στο μιούζικαλ Rosalie (1937).
Η πρώτη μεγάλη κινηματογραφική επιτυχία της Kelly ήρθε στο μιούζικαλ For Me and My Gal (1942). Σε αυτή την ταινία, χόρεψε με την Τζούντι Γκάρλαντ και ερμήνευσε ένα αξέχαστο χορευτικό νούμερο που ονομάζεται "The Trolley Song". Το αστέρι της Kelly συνέχισε να αυξάνεται με την κυκλοφορία του Singin' in the Rain (1952), το οποίο θεωρείται ένα από τα μεγαλύτερα μιούζικαλ όλων των εποχών. Σε αυτή την ταινία, η Kelly ερμήνευσε πολλά εμβληματικά χορευτικά νούμερα, συμπεριλαμβανομένων των "Singin' in the Rain", "Make 'Em Laugh" και "Good Morning".
Η Kelly συνέχισε να κάνει μουσικές ταινίες κατά τη διάρκεια των δεκαετιών του 1950 και του 1960. Μερικές από τις πιο αξιόλογες ταινίες του είναι οι An American in Paris (1951), The Band Wagon (1953), Brigadoon (1954) και Hello, Dolly! (1969). Εκτός από την κινηματογραφική του καριέρα, ο Kelly σκηνοθέτησε και παρήγαγε επίσης αρκετές τηλεοπτικές εκπομπές, όπως το The Gene Kelly Show (1957-1958) και το Going My Way (1962-1963).
Ο Τζιν Κέλι ήταν ένας από τους πιο σημαντικούς χορευτές του 20ου αιώνα. Βοήθησε στη διάδοση του χορού βρύσης και τον έκανε αναπόσπαστο μέρος των μουσικών ταινιών. Ήταν επίσης καταξιωμένος ηθοποιός, τραγουδιστής και σκηνοθέτης. Η κληρονομιά του Τζιν Κέλι συνεχίζει να εμπνέει χορευτές και κινηματογραφιστές σε όλο τον κόσμο.