Thompson est né et a grandi à Atlanta. Il est le fils de Fletcher et Elizabeth Ann Thompson. Il a également un frère et une sœur, Kerwin et Feleecia Thompson. Il fait ses débuts au cinéma à l'âge de 5 ans dans l'émission américaine The Gingerbread Man[1]. Auparavant, il fait son apparition dans l'émission "Real News for Kids." sur la chaîne télévisée américaineCNN[2]. C'est par la suite qu'il joue dans les émissions All That et Kenan et Kel[2].
Kenan Thompson revient faire des sketchs lorsqu'il rejoint l'émission du Saturday Night Live en 2003, étant le premier membre de SNL à avoir tourné dans des émissions pour enfants et adolescents (All That et Kenan et Kel). Depuis 2005, il apparaît dans les saisons 29 et 30 de l'émission et finit son apparition durant la 31e saison (2005-2006).
Les personnages que joue Kenan au Saturday Night Live incluent : Deandre Cole, Barbara Birmingham (une nounou très accro à la cigarette et conseillère dans la garde pour enfants), DJ Dynasty Handbag du Deep House Dish d'MTV4, Jake Denmont, Jean K. Jean (un acteur français du Def Comedy Jam), Lorenzo McIntosh (un type engagé pour effrayer les délinquants juvéniles qui tirent leurs mauvaises actions des films), Oscar Rogers, et Virginiaca Hastings (une femme insolente qui flirte avec des bureaucrates).