Kay è nato a Lymington, Hampshire, in Inghilterra e si è trasferito a Bruxelles, in Belgio in giovane età[1]. Sua madre, Stephanie è di Newcastle, mentre il padre Ivan è di Peterborough. Nel 2006 Kay e la sua famiglia si trasferirono a Praga, nella Repubblica Ceca, dove ha frequentato la Scuola Internazionale di Praga. Ha due sorelle: Fiona, la maggiore, e Camilla.
Dopo essersi trasferito in Repubblica Ceca, nonostante la mancanza di precedenti esperienze di recitazione, Robbie Kay ha ottenuto una parte in "The Illusionist", ma le sue scene sono state poi tagliate dal film. Dopo piccoli ruoli in "Hannibal Lecter - Le origini del male" e "My Boy Jack", una società di produzione canadese gli chiese di interpretare la parte del giovane Jakob in "Fugitive Pieces" che lo coinvolse per circa 9 riprese, alcune furono girate sulle isole greche[2]. Per il casting di "Fugitive Pieces" furono esaminati più di 150 ragazzi prima di trovare Robbie Kay[1].
Ha poi trascorso un anno a studiare a recitare, cantare e ballare in una delle scuole di teatro della Gran Bretagna[1]. Nel 2008 ha recitato nella miniseriePinocchio prodotta da Rai Fiction, Lux Vide e la casa di produzione inglese Power. Dopo aver terminato Pinocchio ha continuato la sua carriera, interpretando Sam in Ways to Live Forever. Nel 2011 è apparso inPirati dei Caraibi - Oltre i confini del mare in cui interpretava la parte del mozzo. Successivamente ha interpretato Peter Pan in C'era una volta.
Best Performance in an International Feature Film – Per "Fugitive Pieces" — Nominato
Best Performance in a TV Movie, Miniseries or Special – Per "Pinocchio" — Nominato
Note
^abcFugitive Pieces (PDF), su press.siff.net, Samuel Goldwyn Films, 2008. URL consultato il 17 febbraio 2009 (archiviato dall'url originale il 25 febbraio 2009).