Kelly Pannek joue pendant quatre ans avec l'équipe du lycée Benilde-St. Margaret's School, qui joue dans la ligue United States High School (USHS) gérée par la fédération USA Hockey. Elle est capitaine pendant 3 ans, inscrivant 77 points pour sa dernière saison 2013-2014. Elle inscrit également un record dans l’État du Minnesota, en réalisant le coup du chapeau le plus rapide de l'histoire en seulement 22 secondes [1].
Par la suite, elle entame une carrière universitaire avec les Golden Gophers du Minnesota en championnat NCAA. Elle aide l'équipe a remporter le titre national lors de sa première et seconde année, en 2015 et 2016 [1],[2]. Lors de sa troisième année, elle mène le championnat national avec 62 points et 43 assistances en 39 matchs [2] . Elle entame sa dernière année universitaire avec le titre de capitaine, après une année de césure pour la préparation des Jeux olympiques de Pyeongchang [1],[3].
