Eski bir aktris olan gösteri dünyasından annesinin koçluğunu yaptığı esmer Nancy Kelly, kariyerine James Montgomery Flagg için bir yaşında modellik yaparak başladı. Bentley Kız Okulu'nda eğitim görürken aynı zamanda aktrislik eğitimi de aldı. 1926'dan itibaren, 5 yaşındayken, erken gelişen yetenekli Nancy, Gloria Swanson ve Jean Hersholt gibi tanınmış yıldızların karşısındaki performanslarıyla Hollywood'un en üretken çocuk aktrislerinden biri oldu. 1929'da Broadway'de "Macbeth"'in yeniden canlandırılmasında yer aldı. Yetişkin bir oyuncu olarak komediden çok drama yeteneği olduğunu gösterdi. Nancy, başrollerini Alice Faye ile paylaştığı Tail Spin (1939) filminde bir havacı olarak güçlü bir performans sergiledi. Aynı zamanda başrol oyuncularından biriydi. A sınıfı western Sevimli Haydut'ta (1939) Tyrone Power'a eşlik etti. Gösterişli müzikalde hoş bir yardımcı rolü vardı Show Business (1944) ve 300 yıl önce kazığa bağlanıp yakılan bir cadının reenkarnasyonu olduğuna inanan bir kadını canlandırdığı düşük bütçeli akıllı bir korku filmi olan Woman Who Came Back (1945) filmlerinde başrol oynadı.Nancy filmler arasında radyoda ("The March of Time", 1932-37) ve sahnede dönüşümlü olarak çalıştı ve "Susan and God" (1937, "Blossom" olarak), Clifford Odets' "The Big Knife" (1949) ve "Season in the Sun" (1950) ile iyi eleştiriler aldı. Ancak en iyi hatırlanan performansı Maxwell Anderson'ın "The Bad Seed" adlı oyunundaki katil bir çocuğun annesi rolüydü. Nancy oyunun hem tiyatro versiyonunda (Broadway, 1954-55) hem de sonraki film versiyonunda (Canavar Tohumu (1956)) yer aldı. New York Herald Tribune'den Walter Kerr, Tony Ödüllü sahne performansı hakkında şunları yazdı: "Bayan Kelly daha önce Broadway'de çekici işler yapmış olsa da, bizi şimdiki portrenin parlaklığına asla hazırlamadı" (New York Times, 14 Ocak 1995). Filmdeki rolüyle En İyi Kadın Oyuncu dalında Akademi Ödülü'ne aday gösterildi, ancak Anastasia: Çarın Kızı (1956) filminde Ingrid Bergman'a karşı kaybetti. The Bad Seed"'in ardından Nancy neredeyse sadece küçük ekranda göründü. Diyabet komplikasyonları nedeniyle 1995 yılında 73 yaşında öldü.