Nata in California, Bonnie è cresciuta a Seattle, nel Washington, dove ha studiato alla scuola privata The Bush School, dalla quale è stata espulsa il primo anno per via del comportamento non adeguato e della cattiva influenza sui compagni. Ha scritto musica da sé sin da dodicenne a quindici anni ha prodotto il suo primo EP di sei tracce, intitolato Bonnie McKee. Ha in seguito firmato un contratto discografico con l’etichetta Reprise Records, con la quale ha pubblicato un album, Trouble, che non ha avuto però il successo sperato.
Venne così licenziata dall’etichetta nel 2007, fatto che le permise di lavorare più in autonomia. Ha collaborato con Dr. Luke e Katy Perry sul secondo album della Perry, Teenage Dream, per il quale ha scritto tre canzoni. Ha inoltre lavorato con cantanti del calibro di Taio Cruz, Britney Spears e Kelly Clarkson.
Riprende la sua carriera di cantante nel 2013, con il suo nuovo singolo American Girl.
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