Tang Kai nació el 10 de enero de 1996 en Shaoyang, en la provincia china de Hunan. Inspirado por los Juegos Olímpicos de Pekín de 2008, comenzó a practicar lucha a los doce años en una escuela deportiva provincial, mientras hacía trabajos ocasionales para ayudar a mantener a su familia. Más tarde estudió en el prestigioso Instituto de Educación Física de Wuhan, donde consolidó aún más su base atlética.
Cuando quedó claro que conseguir un puesto en el equipo nacional chino de lucha era prácticamente imposible, Tang optó por una carrera en las artes marciales mixtas. Se mudó a Shanghái para entrenar en Dragon Warrior Gym bajo la dirección del entrenador principal Alex Niu y del técnico de jiujitsu brasileño Marcio Andrade, donde aprendió a combinar su base de lucha con el boxeo y un devastador ground-and-pound. Debutó en ONE Championship en 2019 y rápidamente se ganó una reputación como uno de los finalizadores más contundentes de la división de peso pluma.
Su gran despegue llegó el 26 de agosto de 2022 en ONE 160, en Singapur, donde derrotó a Thanh Le por decisión unánime y conquistó así el título mundial de MMA de peso pluma de ONE, convirtiéndose en el primer hombre chino campeón mundial de MMA. El 1 de marzo de 2024 unificó el título en una revancha contra Le en ONE 166: Qatar, a quien venció por TKO. En enero de 2025 fue finalizado por Akbar Abdullaev en ONE Fight Night 27, pero como este no dio el peso requerido, no pudo quedarse con el título y Tang siguió siendo oficialmente el campeón.
En septiembre de 2026, Tang Kai sigue siendo el vigente campeón mundial de MMA de peso pluma de ONE. Su defensa del título más reciente fue una contundente victoria por TKO en el cuarto asalto sobre Shamil Gasanov en ONE Fight Night 43, en mayo de 2026. Su récord oficial de MMA es de 20 victorias y 3 derrotas. Aún no se ha confirmado una nueva defensa del título, aunque Tang mencionó nombres como Enkh-Orgil Baatarkhuu como posible próximo retador.
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