Die aus St. Andrews stammende Sängerin ist chinesisch-irischer Abstammung, wuchs bei Adoptiveltern auf und studierte an der Kent School in Connecticut sowie an der Royal Holloway Universität von London. Als sie ihre leibliche Mutter kennenlernte, erfuhr sie von ihr, dass ihr Vater Musiker war – nachdem sie diesen Weg bereits selbst eingeschlagen hatte. Zu Beginn ihrer musikalischen Laufbahn spielte sie in einigen Independent-Bands und spezialisierte sich dabei auf das Liederschreiben. Sie schrieb auch Musik für Kinder-TV-Shows und trat in diesen auch auf.
Ihr Alias „KT“ bezieht sich auf den Namen Katie. Als Studentin der University of London spielte sie Akustikgitarre in einer Studentenkneipe unter diesem Namen.
Der Durchbruch gelang ihr im Jahr 2004 mit einer Solo-Vorstellung des Songs Black Horse and the Cherry Tree bei der britischen Unterhaltungsshow Later with Jools Holland, wobei sie nur 24 Stunden Zeit hatte, sich auf diesen Auftritt vorzubereiten, nachdem der geplante Auftritt des Rappers Nas nicht stattfinden konnte, weil dessen Vater krank wurde.[1]
Das Debütalbum Eye to the Telescope wurde kurze Zeit später erneut veröffentlicht und kletterte danach in den UK-Charts bis auf Platz 3 (nach der ersten Veröffentlichung nur bis Platz 73). Es wurde im Juli 2005 für den Mercury Music Prize 2005 nominiert.
In Deutschland wurde KT Tunstall außerhalb der Hitparaden erstmals 2005 durch ihr Konzert bei dem jährlich vom ARD-Radiosender SWR3 veranstalteten New Pop Festival bekannt.
KT Tunstall war von 2008 bis 2013 mit dem Schlagzeuger Luke Bullen verheiratet, der Mitglied in Joe Strummers Band The Mescaleros war und auch für John Squire spielte.
Bei den BRIT Awards 2006 konnte sie sich den Titel des British Female Solo Artist (Beste britische weibliche Solokünstlerin) sichern.
Eine Reihe von Songs mit akustischen Instrumenten erschien im Oktober 2006 unter dem Titel KT Tunstall's Acoustic Extravaganza. Ursprünglich sollten die Songs ausschließlich über ihre Website verkauft werden. Sie soll das Album in nur 36 Stunden eingespielt haben.
Im September 2007 erschien ihr zweites Studioalbum Drastic Fantastic. Erste Singleauskopplung war der Song Hold On.
Tunstalls drittes Studioalbum Tiger Suit ist in Deutschland am 22. Oktober 2010 erschienen. Die erste europäische Singleauskopplung (Still A) Weirdo ist am 30. August zum Download erschienen.[2] In Amerika wurde stattdessen bereits am 10. August Fade Like a Shadow als Download-Single veröffentlicht.[3][4]
Tunstalls viertes Studioalbum Invisible Empire // Crescent Moon erschien im Juni 2013.
KT Tunstall spielt vorzugsweise Westerngitarren von Gibson, hier wiederum hauptsächlich die so genannten Dove-Modelle. Bei ihren Konzerten setzt sie oft das sogenannte „Live-Looping“ ein, eine Technik bei der der Musiker eine bestimmte Sequenz spielt, aufzeichnet und dann als sich wiederholende Schleife (Loop) abspielt, um sich selbst zu begleiten.