Elle naît le 11 février 1994 à Fairfield. Elle commence le patinage artistique à trois ans et le patinage de vitesse à neuf ans, après avoir vu la publicité du sport sur Disney Channel. Elle joue également au football jusqu’à la fin du lycée, puis étudie la kinésithérapie. Elle est végétarienne depuis sa naissance[1].
En 2007 et en 2013, elle est championne nationale junior ; elle participe à sa première coupe du monde lors de la saison 2015-2016 et devient championne des États-Unis en 2019. En 2020, aux championnats nationaux, elle remporte le 1000 mètres et est deuxième sur le 500 mètres et le 1500 mètres[1].
Un mois avant les qualifications olympiques de 2018, Kristen Santos est blessée en coupe du monde, quand une de ses concurrentes patine sur sa main. Elle subit une opération et reprend rapidement l’entraînement, mais est gênée par le port d'une attelle lors des qualifications et se place quatrième, alors que seules les trois premières peuvent participer aux Jeux olympiques[2],[3].
En septembre 2023, elle remporte les championnats américains et bat le record national du 1500 mètres[6].
En mars 2024, elle remporte les championnats du monde, devenant la première personne américaine à obtenir un titre mondial depuis 13 ans. Elle se blesse au nez lors d'une chute collective dans la finale du 1000 mètres. Elle doit refaire la course entière après la disqualification de Hanne Desmet, qui a remporté la première course en causant la chute collective, avec le nez blessé, et doit subir une opération après la compétition[3]. Lors de la saison 2023-2024, elle se place 17 fois sur le podium en 18 manches disputées en coupe du monde et devient la deuxième short-trackeuse américaine à remporter le titre mondial sur les trois distances après Apolo Anton Ohno[3]. À 30 ans, elle devient également la médaillée d'or en coupe du monde la plus âgée en 25 ans au 1000 mètres[3].
