W 1992 została absolwentką biologii Uniwersytetu w Tartu, specjalizując się w genetyce. W 2001 na tej samej uczelni uzyskała dyplom ukończenia studiów typu MBA[1].
W latach 90. pracowała jako menedżer ds. sprzedaży w państwowym operatorze telekomunikacyjnym Eesti Telefon, a następnie w sektorze bankowym[3]. W latach 1999–2002 była doradcą ds. ekonomicznych w gabinecie premiera Marta Laara[1], w 2001 wstąpiła do kierowanego przez niego Związku Ojczyźnianego[4]. Od 2002 do 2004 zajmowała stanowisko dyrektora elektrowni Iru, wchodzącej w skład grupy energetycznej Eesti Energia[1]. W tym samym czasie była wśród prowadzących cotygodniowy program publicystyczny na antenie stacji radiowej Kuku Raadio[4].
W maju 2004 została estońskim przedstawicielem w Europejskim Trybunale Obrachunkowym[1]. Drugą sześcioletnią kadencję zakończyła w maju 2016. Kontynuowała jednak pracę w trybunale, gdyż estoński rząd nie wskazał jej następcy[5].
W sierpniu 2016 estoński parlament w trzech turach głosowania nie był w stanie wybrać nowego prezydenta, który zastąpiłby kończącego drugą kadencję Toomasa Hendrika Ilvesa. We wrześniu nie udało się wyłonić jego następcy również w dwóch głosowaniach przeprowadzonych w kolegium wyborców[6], co skutkowało ponownym rozpoczęciem procedury wyborczej. Zebrane kolegium parlamentu, składające się z przedstawicieli wszystkich ugrupowań parlamentarnych, zaproponowało wówczas kandydaturę Kersti Kaljulaid na urząd prezydenta, co pozwoliłoby zapobiec kryzysowi politycznemu[7]. Podpisy pod jej kandydaturą złożyło 90 ze 101 deputowanych do estońskiego parlamentu (wszyscy posłowie Estońskiej Partii Reform, Partii Socjaldemokratycznej, partii Isamaa ja Res Publica Liit i Estońskiej Partii Wolności oraz 23 z 27 posłów Estońskiej Partii Centrum)[2].
3 października 2016 Zgromadzenie Państwowe wybrało ją na prezydenta, otrzymała 81 głosów za przy 17 głosach wstrzymujących się[8]. Urząd objęła 10 października 2016[9].
W 2017 zajęła 78. miejsce na liście „100 najbardziej wpływowych kobiet” według czasopisma „Forbes”[14][15][16]. W tym samym roku jej wizerunek znalazł się na estońskim znaczku pocztowym, wydanym w ramach serii przedstawiającej prezydentów tego państwa od 1918[17][18]. W 2018 w związku z remontem siedziby prezydenta w Tallinnie na miesiąc przeprowadziła się do Narwy. Jak stwierdziła, tym gestem chciała podkreślić, że miasto to, będące największym skupiskiem mniejszości rosyjskojęzycznej w Estonii, stanowi integralną część państwa[19].
W październiku 2021 na urzędzie prezydenta Estonii zastąpił ją Alar Karis. Wcześniej w tym samym roku sekretarz generalny ONZAntónio Guterres powierzył jej funkcję rzecznika do spraw zdrowia i dobrobytu kobiet, dzieci i młodzieży[20].