Née le 26 février 1986 à Yokohama, Crystal Kay Williams tient sa passion de la musique de ses parents. Son père, afro-américain, est un bassiste du New Jersey, et sa mère, coréenne, est chanteuse. Initiée à la musique dès son plus jeune âge, il n'est pas surprenant de voir Crystal faire ses débuts à l'âge de six ans, d'autant plus que, grâce aux contacts de sa mère, elle avait déjà chanté pour des publicités TV. A l'âge de douze ans, elle signe un contrat avec le label Epic Records (Sony), et sort, l'année suivante, son premier single, intitulé Eternal Memories. Ayant grandi au Japon, elle fait actuellement ses études à la prestigieuse université privée Sophia, où ont également étudié la chanteuse pop Emyli, ainsi que son amie, Beni Arashiro.
Crystal Kay parle anglais et japonais, et elle a aussi appris le français ; étant bilingue, certaines de ses chansons sont entièrement en anglais.
Bien que Crystal ait commencé sa carrière dès son plus jeune âge, ce n'est que grâce à sa collaboration avec le fameux groupe m-flo qu'elle se fait vraiment connaître, malgré son précédent featuring avec VERBAL sur le single Ex-Boyfriend en 2001.
Le 18 juin 2003, elle sort la chanson I LIKE IT sous le nom de Crystal Kay loves m-flo. Le même jour, le groupe sort une autre version de cette même chanson, intitulée cette fois-ci REEEWIND !, sous le nom de m-flo loves Crystal Kay. On retrouve I LIKE IT sur l'album 4REAL de Crystal Kay, sorti en 2003, et REEEWIND ! sur l'album ASTROMANTIC de m-flo ; les deux chansons sont rentrées dans le top ten.
Quoiqu'il en soit, il a encore fallut un certain temps avant que Crystal Kay soit connue, car autant son single Candy a rencontré un certain succès, autant certaines chansons, telles que Can't be Stopped, ont été de véritables flops. C'est en mai 2004, avec la chanson Motherland, que Crystal se fait une place au sein de la scène japonaise. Ce succès a été grandement facilité du fait que cette chanson a servi de générique de fin à l'anime Fullmetal Alchemist.
Koi ni Ochitara, le plus grand succès de Crystal Kay à ce jour, et l'un des singles les plus vendus en 2005, a été utilisé pour le drama Koi ni Ochitara: Boku no Seikō no Himitsu. S'ensuivent d'autres singles phares : Kirakuni/Together en 2006, puis shadows of Desire, son deuxième single intégralement en anglais. En mai 2007, m-flo et Crystal Kay collaborent de nouveau pour la chanson LOVE DON'T CRY sur le cinquième album de m-flo, intitulé COSMICOLOR.
Fin novembre 2007, Crystal sort un mini album, shining, avec des chansons de Noël. Depuis, on n'entend pas trop parler de nouvelles sorties, mais elle apparaît souvent dans des publicités ou encore des émissions de télévision.
En 2008, elle interprète la chanson One qui sert de thème à l'onzième film Pokémon, Pokémon Diamant & Perle : Giratina et le Gardien du Ciel.
