E' il settimo di otto figli, è nato a Berlino, poco dopo la caduta del muro. Quando aveva un anno, la sua famiglia si è trasferita a McLean, in Virginia, dove suo padre lavorava per il Governo. Quando aveva due anni, la sua famiglia si è di nuovo trasferita, questa volta nell'Arizona del Nord nella riserva Hualapai, affinché i bambini potessero apprendere la loro cultura. Ki ha trascorso gran parte della sua vita in varie parti dell'Arizona. Quando i suoi fratelli maggiori frequentavano il liceo la sua famiglia si è trasferita a Mesa affinché essi potessero giocare in una delle migliori squadre di football dello stato. Ki ha frequentato la Stapley Jr High, di Hermosa Vista, e il Liceo di Mountain View prima di spostarsi a Cave Creek con sua madre, dove ha frequentato la Cactus Shadows High School. Sua madre, Camille Nighthorse, è membro del SAG. Incoraggiava costantemente i figli affinché seguissero le lezioni di recitazione. Il giorno in cui Ki aveva appuntamento per fare l'audizione per The Twilight Saga: New Moon, Camille lo stava portando ad incontrare un acting coach presso i Verve Studios. Mancavano solo due ore all'audizione, aperta a tutti gli adolescenti Nativi Americani di Phoenix. Ki fece un'audizione fantastica e così ottenne il ruolo di Embry, anche se in realtà si era preparato per la parte di Paul. Nel 2010 prende parte anche al terzo capitolo della saga, Eclipse.