2002年9月4日，凯莉·克莱森夺下《美国偶像第一季》冠军。赛后推出双主打单曲碟《Before Your Love/A Moment Like This》，其中《A Moment Like This》夺下美国公告牌百强单曲榜冠军，成为凯莉·克莱森首支冠军单曲。2003年，凯莉·克莱森发行个人首张录音室专辑《Thankful》，夺下美国公告牌二百强专辑榜冠军。专辑首支单曲《Miss Independent》打入公告牌百强单曲榜前十，凯莉·克莱森凭借《Miss Independent》获第46届格莱美奖“最佳流行女歌手”提名。专辑第二支单曲《Low》打入公告牌百强单曲榜，第三支单曲《The Trouble With Love Is》收录于电影《真爱至上》原声带中。2003年，凯莉·克莱森出演电影《热舞狂潮》 ，同年作为美国代表参加《世界偶像》，夺下亚军。2004年，凯莉·克莱森与美国男歌手克莱·艾肯举行“Independent Tour”巡回演唱会。

2004年11月30日，凯莉·克莱森发行第二张录音室专辑《Breakaway》，专辑首支单曲《Since U Been Gone》、第二支单曲《Behind These Hazel Eyes》、第三支单曲《Because of You》、第四支单曲《Walk Away》和第五支单曲《Breakaway》分别在美国公告牌百强单曲榜夺下亚军、第六、第七、第十二和第六。2005年到2006年期间，凯莉·克莱森分别举办“Breakaway World Tour”和“Addicted Tour”巡回演唱会。2006年，《Breakaway》获第48届格莱美奖“最佳流行专辑”奖项，凯莉·克莱森凭借《Since U Been Gone》获“最佳流行女歌手奖” 。2006年5月6日，凯莉·克莱森与美国男歌手王力宏主持在泰国曼谷举行的MTV亚洲大奖。

2007年6月，凯莉·克莱森发行第三张录音室专辑《My December》，专辑首支单曲《Never Again》美国公告牌百强单曲榜排名第八。2008年2月22日，凯莉·克莱森在纳什维尔的莱曼礼堂录制《CMT Crossroads》特别节目。同年，凯莉·克莱森与美国女歌手瑞芭·麦肯泰尔发行单曲《Because of You》，该单曲获2008年乡村音乐学院奖“年度最佳声乐合作”提名，同年与瑞芭·麦肯泰尔举行“2 Worlds, 2 Voices Tour”巡回演唱会