Народилася в місті Фаунтен-Веллі, Каліфорнія, в сім'ї Девіда і Стефані Расселл. Мати була домогосподаркою, а батько адміністратором в корпорації Nissan Motor, в зв'язку з чим сім'ї доводилось часто переїжджати з місця на місце. Так, Кері зростала в Далласі, Месі, Гайлендз Ранч, що в передмісті Денвера.
В 2013 році Кері Рассел отримала головну роль в серіалі «Американці», де знімалася протягом шести сезонів, до 2018 року. У 2014 році виконала роль Еллі в фільмі «Світанок планети мавп» із відомої франшизи (див. «Планета мавп»).
В 2007—2013 роках була одружена зі своїм давнім другом Шейном Дірі,[7] у них є двоє дітей: син Рівер Расселл Дірі (2007) та Вілла Лу Дірі (2011).[8] На початку літа 2013 року пара розлучилася.[9]
З 2013 року[10] в стосунках з партнером по телесеріалу «Американці» Меттью Різом,[11] у 2016 році народила сина Сема Різа.[12]