Kaori Iida est connue comme membre fondateur du populaire groupe féminin de J-popMorning Musume avec lequel elle débute en 1997, sélectionnée après une audition dans le cadre de l'émission télévisée Asayan. Elle joue avec ses collègues dans les films Morning Cop en 1998, Pinch Runner en 2000, Nama Tamago et Koinu Dan no Monogatari en 2002.
Elle quitte Morning Musume début 2005 pour se consacrer à sa carrière en solo commencée en 2003, dans un registre « chanson méditerranéenne ». Elle est restée leader du groupe pendant près de quatre ans, un record. Kaori Iida tourne également dans des films, téléfilms et publicités avec Morning Musume, participe aux émissions télévisées du H!P, et anime son propre show à la radio.
Elle dessine, illustre et publie deux livres pour enfants, et réalise les pochettes de ses deux premiers albums solos constitués de reprises de chansons européennes dans leurs langues originales, dont La Vie en Rose, Les Parapluies de Cherbourg, L'aquoiboniste, Aux Champs-Élysées...
Elle collabore avec Shoko Aida (ex-Wink) pour un DVD et un photobook communs, début 2004.
Kaori Iida annonce en sa grossesse et son mariage avec Kenji, chanteur du groupe masculin 7 House également créé par son producteur Tsunku, et part en congé maternité en septembre. Elle accouche le d'un garçon, dont elle annonce tardivement en novembre 2008 le décès pour insuffisance rénale survenu quelques mois plus tôt en juillet[1]. Elle reprend ses activités en , mais son départ du H!P est décidé le , avec les autres "anciennes" du "Elder Club". Elle continue depuis sa carrière au sein de la maison mère Up-Front et du M-line club.
En fin d'année, elle annonce être enceinte pour la seconde fois[2]. Le , elle donne naissance à un second garçon en bonne santé[3].
Kaori Iida fait son retour avec un nouvel album solo en juillet 2016 nommé ONDAS contenant des reprises de populaires chansons brésiliennes dans leur langue originale ; cela faisait plus de dix ans qu'elle n'avait pas sorti d'albums. Celui-ci contient notamment une version bossa nova de Morning Coffee, chanson originale de Morning Musume[4].
En mai 2017, elle annonce officiellement sa grossesse[5] et accouche d'une fille le 18 septembre suivant[6].