Kelly Tan studierte Biologie an der Bordeaux II Victor Segalen Universität in Frankreich. Sie promovierte an der Universität Bern im Jahr 2007 und begann anschliessend als Postdoktorandin an der Universität Genf zu forschen. 2011 wurde sie mit dem Pfizer Preis ausgezeichnet. Ein Jahr später erhielt sie einen „SNF Ambizione-Fellowships“, mit dem sie in Genf forschte, bevor sie 2014 als SNF-Professorin für Neurobiologie ans Biozentrum der Universität Basel berufen wurde. Ihr Forschungsschwerpunkt lag auf der Erforschung von Basalganglien, ein Nervennetzwerk im Gehirn, das die Bewegungen unseres Körpers kontrolliert.