Kay Earley Doubleday, babasının daha sonra Chiquita Brands International'a dönüşecek olan United Fruit Company'nin bir yan kuruluşu olan Tela Railroad Company'de demiryolu inşaat mühendisi olarak çalıştığı Karayipler'in kuzeyindeki sahil kasabası Tela, Honduras'ta doğdu. Şirket, Orta Amerika'da geniş toprakları ve ulaşım ağlarını kontrol ediyordu ve muz endüstrisinde tekel konumundaydı. Doubleday'in doğumundan hemen sonra, 1933 yılında şirket merkezini New Orleans'a taşıdı. Ailesi 1936'da oraya taşındı ve Doubleday orada büyüdü, çocukken birçok yerel tiyatro oyununda rol aldı. 1951'de Kutsal Melekler Akademisi'nde liseden mezun olduktan sonra oyunculuğa devam etmek için New York'a taşındı ve kısa süre sonra Londra'ya uçarak Kraliyet Dramatik Sanat Akademisi'nin seçmelerine katıldı ve kabul edildi. Bir yıl sonra mezun oldu ve kısa bir süre Roma'da yaşadı. 1954'te New York'a dönerek, daha sonra Baba 2 (1974) filminde canlandırdığı Frankie "Beş Melek" Pentageli rolüyle ün kazanan oyun yazarı ve aktör Michael V. Gazzo'dan oyunculuk dersleri almaya başladı. 1956 yılında, Baba 2 (1974) filminde mafya babası Hyman Roth rolünde de yer alan Lee Strasberg'in gözetiminde ünlü Actor's Studio'ya kaydoldu. Orada ilk kocası aktör ve yazar Clyde Ware ile tanıştı. Bir oğulları oldu ama evlilikleri 1961'de sona erdi ve Ware Hollywood'a taşınarak başarılı bir senaryo yazarlığı kariyerine başladı. Doubleday daha sonra 1962 yılında aktör Archie Smith ile tekrar evlendi. Seattle'a taşındılar ve birkaç yıl boyunca Seattle Repertory Theatre'da birlikte rol aldılar. Evliliklerinden bir de oğulları oldu ancak trajik bir şekilde Şubat 1970'te Issaquah yakınlarındaki Sammamish Gölü Eyalet Parkı yakınlarında Smith'in kullandığı arabanın arka koltuğundan fırlayarak hayatını kaybetti. Smith trafikte yavaşlarken aracın kontrolünü kaybetmiş ve araç yoldan çıkmıştır. Çiftin bu kayıptan duyduğu acı, Doubleday'in yaklaşık bir yıl sonra bir kız çocuğu dünyaya getirmesiyle biraz olsun hafifledi. Aile Pennsylvania'ya taşındı ve Penn State Tiyatro Bölümü'nde çalışmaya başladı. 1980'lerin başında Denver'a taşındılar ve Denver Theatre Company'de yerleşik oyuncular oldular. Doubleday, Mayıs 1995'te çok sevdiği kocası Archie Smith'in kollarında hayata gözlerini yumdu.