Kỳ Duyên urodziła się 30 czerwca 1965 roku w Sajgonie w Wietnamie Południowym jako jedyna córka Nguyễn Cao Kỳ, byłego premiera Wietnamu Południowego, wiceprezydenta i generała Sił Powietrznych. Jej matką jest Đồng Tuyết Mai, która pochodziła z Bac Ninh i większość dzieciństwa spędziła w Hanoi. W wieku około dziesięciu lat podczas upadku Sajgonu 30 kwietnia 1975 roku przeprowadziła się do Stanów Zjednoczonych. W 1953 roku wraz z rodziną przeniosła się do Da Lat w południowym Vienam, gdzie Đồng Tuyết Mai uczył się w Yersin High School, zdobywając płynną znajomość języka angielskiego i francuskiego. Przed ślubem była jedną z czterech hostess lotniczych Air Vietnam. Đồng Tuyết Mai spotkał Nguyễn Cao Kỳ podczas podróży z Manili do Wietnamu.

Kiedy po raz pierwszy przeprowadziła się do Ameryki, Nguyễn Cao kỳ Duyên mieszkała w Fairfax w Wirginii, później przeniosła się do Huntington Beach w Kalifornii, gdzie uczyła się w Marina High School. Rozpoczęła studia prawnicze na Western State College of Law na Uniwersytecie Argosy i ukończyła je z wyróżnieniem.

uczyła się gry na fortepianie od 5 roku życia. W wieku od 13 do 19 lat uczyła się teorii muzyki i szkolenia wokalnego. Jej debiutem była gościnność w konkursie Miss Ao Dai w Long Beach w Kalifornii. W 1984 roku nagrała swoją pierwszą płytę w Tung Giang Studio. W 1985 roku zadebiutowała jako piosenkarka w Seattle w stanie Waszyngton, ale pierwsze nagranie miało miejsce w 1993 roku dla Hollywood Night Center. Często występuje w Las Vegas, Kalifornii i Paryżu.

Kỳ Duyên jest obecnie mistrzem ceremonii w serii Paris By Night Thuy Nga u boku Nguyễn Ngọc Ngạn.