Proveniente de una familia ugandesa, Kaluuya estudió teatro desde muy joven en el St Aloysius College y en Sylvia Young Theatre School.

Tuvo numerosas participaciones en la televisión en series británicas como Silent Witness, Doctor Who, Psychoville, The Fades y Babylon.

En 2011 participó junto a Rowan Atkinson en la película de comedia Johnny English Reborn.

En 2015 se le vio en el rol de Reggie Wayne en Sicario, película dirigida por Denis Villeneuve.

Gracias a esta cinta Kaluuya ganó un premio MTV Movie & TV Awards como mejor actor.