Para empezar el séptimo grado, su familia se mudó a Los Angeles, California. Ha trabajado en películas como La vida es Golilla con Kyle Massey y Mitchel Musso Panabaker ha hecho el rol de Debbie Berwick en la serie original de Disney Channel Phil del futuro. En el 2006 participó en los Disney Channel Games en el equipo rojo con Moises Arias Anneliesse Van der Pol, Zac Efron Dylan Sprouse y Shin Koyamada. Ella comenzó a actuar en diversos teatros de la comunidad en Chicago, Illinois; Filadelfia, Pensilvania, y Atlanta, Georgia. Su hermana mayor, Danielle Panabaker también es una actriz. En Naperville, Illinois, Kay asistió a Crone Middle School hasta sexto grado, y se mudó a Los Ángeles, California a principios del séptimo grado. A pesar de sus proyectos, Kay se dedicó a sus estudios académicos. Se graduó de la escuela secundaria como Valedictorian cuando tenía 13 años y recibió su título de asociada a la edad de 15. Kay recibió dos becas académicas de la de la universidad a la que asistió y estaba en la lista del Decano, graduándose con honores. Fue aceptada en UCLA como junior en historia cuando tenía 15 y completó su licenciatura en Historia de la UCLA, antes de cumplir 18. Kay fue inspirada por una maestra de escuela primaria que hizo que su aprendizaje fuera emocionante, y ella quiere hacer lo mismo para los demás, con la esperanza de enseñar a 4 º o 5 º grado, una vez que obtenga su título para maestra de grado. Panabaker ha sido invitada a varios dramas de televisión y telenovelas. Ella interpretó a "Alice Marca" en 7th Heaven, "Melissa Rue" en ER, "Sara" en Port Charles, "Carrie Bauer", en Los Hermanos García "; Ellisha" en Medium; Lindsey Willows en CSI: Crime Scene Investigation; por nombrar unos pocos. En el cine, ella apareció en el la película Dead Heat como "Sam LaRoche", y dio su voz para un personaje en el film de Disney / Pixar, Monsters, Inc.. Su gran papel llegó cuando protagonizó Summerland como "Nikki West", en la temporada 2004-2005. Ella también apareció como "George" en Nancy Drew: El Misterio de Hollywood Hills en 2007 junto a Emma Robertsy Amy Bruckner. En julio de 2006 protagonizó la película de Disney Read It and Weep en la que su hermana Danielle Panabakertambién participó. Su última película fue Custody para televisión que fue presentada en septiembre de 2007. Entre otras de sus recientes películas pueden mencionarse Moondance Alexander y El príncipe y el mendigo con Dylan and Cole Sprouse.