Reus' wielercarrière begon in 2002. Daarvóór was hij een actieve schaatser – hij blonk met name uit in het marathonschaatsen. In 2003 maakte Reus naam in de wielerwereld. Hij won dat jaar bij de junioren alle grote wedstrijden die er te winnen waren, waaronder het Nederlands kampioenschap, vele wereldbekerkoersen, het wereldbekereindklassement en als laatste het wereldkampioenschap op de weg in Hamilton (Canada). Door die prestaties werd Reus in 2004 door NOC*NSF verkozen tot Sporttalent van Nederland.
In 2004 en 2005 reed Reus bij de opleidingsploeg van Rabobank. Door zijn aanhoudende successen en vele grote overwinningen (56 overwinningen in vier jaar tijd), kon Reus in 2006 de overstap naar de Rabobank-profformatie maken.
Op 12 juli 2007 raakte Reus in Frankrijk zwaargewond tijdens een trainingsrit. Na een zeer lange en moeizame revalidatie kon Reus in september 2008 zijn comeback in het profpeloton maken in de Ronde van Missouri. Precies een jaar later, in september 2009, won hij de tweede etappe in de Ronde van Groot-Brittannië, de eerste overwinning sinds zijn terugkeer, en nam de gele leiderstrui over.
In juli 2010 zette Kai Reus voorlopig een punt achter zijn wielercarrière omdat hij steeds last kreeg van oude kwetsuren.[1] Daarbij liep Reus in de winter van 2009 de Ziekte van Pfeiffer op.[2]
Schaatssport
Op 12 oktober 2010 meldde hij in verschillende media dat hij een overstap naar de schaatswereld zou maken en aan marathons mee zou gaan doen.[3] Hij sloot een terugkeer in het peloton echter niet uit.[3]. Reus maakte indruk tijdens de Alternatieve Elfstedentocht (200 km) op de Weissensee in Oostenrijk in 2011. Reus, die samen met Ruud Borst in het begin de kopgroep vormde, speelde hierbij tot diep in de finale een rol van betekenis.
Comeback op de fiets
Op 15 juni 2011 werd bekend dat Kai Reus zijn (2e) comeback zou gaan maken in de wielersport. Op 22 juni 2011 deed hij dit op het NK tijdrijden in de kleuren van Cyclingteam De Rijke. Op 11 augustus 2011 deed Reus, voor het eerst sinds zijn comeback, mee aan een internationale wedstrijd. Hij won de eerste etappe van Mi-Août en Bretagne. In het jaar 2012 reed Reus voor de Amerikaanse procontinentale ploeg Unitedhealthcare Pro Cycling. Voor die ploeg wist hij de 7e etappe in de Ronde van Portugal te winnen.
In december 2014 kwam het bericht dat Reus voor de Belgische ploeg Verandas Willems zou gaan rijden. Na een sterk optreden in Omloop het Nieuwsblad 2016, stapte Reus begin maart 2016 per direct over naar Roompot Oranje Peloton. Succes bleef echter uit. In september 2016 meldde de krant AD dat Reus zich wilde gaan richten op zijn gezin en studie.
Belangrijkste wieleroverwinningen
Reus behaalde in totaal 84 overwinningen en droeg 58 dagen een leiderstrui in internationale etappekoersen. De belangrijkste overwinningen worden hieronder vermeld.