Yasemin Kay Allen, 10 Temmuz 1989'da, İngiliz Dudley Allen ile İngiliz-Türk vatandaşı oyuncu ve şarkıcı Suna Yıldızoğlu'nun kızı olarak Londra'da doğdu. Kaan adında bir erkek kardeşi vardır. Üç aylıkken ailesiyle birlikte Türkiye'ye geldi. İlköğrenimini burada tamamladıktan sonra 11 yaşında annesiyle birlikte Avustralya'ya yerleşti. Lise yıllarında sinema televizyon, drama, resim ve Japonca dersleri aldı ve kısa filmler çekti. Queensland Üniversitesi'nin sinema televizyon bölümünden burs kazandı. On sekiz yaşında Türkiye'ye dönüp Müjdat Gezen Konservatuarı Tiyatro Bölümü'nü bitirdi.
Allen, 2008'de L'Oréal'in yeni yüz yarışmasında finalist oldu. Aynı yıl annesinin de yer aldığı Elif dizisinde başrol oynadı. 2010'da Kavak Yelleri dizisinde Elena, Yerden Yüksek dizisinde ise Juliette karakterlerini canlandırdı. 2011'de Hayat Devam Ediyor dizisinde Pelin Akça rolünü üstlendi. 2013'te 'Merhamet' dizisinde Irmak Tunalı karakterini canlandırdı. Aynı yıl N11.com adlı alışveriş sitesinin reklam yüzü oldu.
Allen,Özcan Deniz'in yazıp yönettiği ve başrolünde yer aldığı Su ve Ateş filminde canlandırdığı Yağmur karakteriyle sinemaya adım attı. 2014'te Defne Sultan rolüyle Muhteşem Yüzyıl dizisinin kadrosuna katıldı. 2014 yılının Kasım ayında başlayan Şeref Meselesi dizisinin başrollerinden biri olan Sibel karakterini canlandırmıştır.
