Começou no Helloween tocando guitarra e cantando, porém com a sobrecarga de trabalho, ficou apenas com a guitarra deixando os vocais para o então jovem Michael Kiske, que grava os Keeper of the Seven KeysPart I e Part II. Grava o disco ao vivo Live in the U.K. e logo depois sai da banda alegando as enormes turnês.
No início dos anos 1990 cria o Gamma Ray, que é um trabalho de seqüência do que ele estava fazendo no Helloween. Por essa banda passaram grandes nomes do metal germânico como Ralf Scheepers, Uli Kusch e Mike Terrana.
Contando com grande criatividade, Kai Hansen não se prende apenas à sua banda. Participa da produção de álbuns de outras bandas como Blind Guardian, Angra, HammerFall, Primal Fear e Edguy, as quais viriam a ser grandes nomes do metal.
Kai cria juntamente com seu amigo Piet Sielck uma banda chamada Iron Savior, em 1996, que obtém sucesso entre o fiel público admirador de seu trabalho. Com tantas participações no cenário, Kai Hansen é figura conhecidíssima entre os apreciadores do estilo e seu trabalho é sempre admirado e reconhecido pela importância que deu ao heavy metal. É considerado o fundador do género Power Metal, juntamente com o guitarrista Michael Weikath.
Atualmente, Kai Hansen está na Pumpkins United World Tour, em reunião com a banda Helloween, ao lado de Michael Kiske.[1]