Ksenia Solo zieht als Fünfjährige mit ihrer Familie von Riga nach Toronto. Bis zum Alter von 14 Jahren tanzt sie Ballet, bis eine Rückenverletzung sie zum Aufhören zwingt . Sie konzentriert sich von nun an auf ihre Schauspielkarriere.
Mit fünf Jahren tritt Ksenia Solo erstmals auf einer Theaterbühne auf, mit zehn Jahren spielt sie in ihrem ersten Film mit.
Während ihrer Teenagerzeit dreht sie mehrere TV-Filme pro Jahr. 2004 übernimmt die junge Schauspielerin eine Hauptrolle in der kanadischen Jugendserie Renegadepress.com", die sie bis 2008 inne hat. In den Jahren 2005 und 2006 gewinnt sie für ihre Darstellung in der Serie jeweils einen Gemini Award.
In der US-Serie Life Unexpected spielt Solo in 13 Episoden zwischen 2012 und 2011 die Rolle der Natasha Siviac. In der kanadischen Mysteryserie Lost Girl ist sie 2010 bis 2015 als Kenzi in einer Hauptrolle zu sehen. Es folgt eine wiederkehrende Rolle in Orphan Black (2015) und auch direkt die nächste Hauptrolle in der Historienserie Turn. Bis zum Serienende 2017 spielt sie die Spionin Peggy Shippen.
Seit 2019 ist sie in der US-Serie Project Blue Book in der Rolle der Susie Miller zu sehen.