Tang Kai syntyi 10. tammikuuta 1996 Shaoyangissa Kiinan Hunanin maakunnassa. Pekingin vuoden 2008 olympialaisista inspiroituneena hän aloitti painin 12-vuotiaana maakunnan urheilukoulussa ja teki samalla sivutöitä perheensä tukemiseksi. Myöhemmin hän opiskeli arvostetussa Wuhan Institute of Physical Education -oppilaitoksessa, jossa hän vahvisti entisestään urheilullista pohjaansa.
Kun paikka Kiinan kansallisessa painijoukkueessa osoittautui käytännössä saavuttamattomaksi, Tang valitsi uran vapaaottelussa. Hän muutti Shanghaihin harjoitellakseen Dragon Warrior Gymillä päävalmentaja Alex Niun ja brasilialaisen brasilialaisen jujutsun valmentajan Marcio Andraden johdolla. Siellä hän oppi yhdistämään painitaustansa nyrkkeilyyn ja tuhoisaan ground-and-poundiin. Vuonna 2019 hän debytoi ONE Championshipissä ja nousi nopeasti tunnetuksi yhtenä featherweight-sarjan kovimmista lopettajista.
Lopullinen läpimurto tuli 26. elokuuta 2022 ONE 160 -tapahtumassa Singaporessa, jossa hän voitti Thanh Len yksimielisellä päätöksellä ja valtasi ONE Featherweight MMA -maailmanmestaruuden – ensimmäisenä kiinalaisena miehenä, joka voitti maailmanmestaruuden vapaaottelussa. 1. maaliskuuta 2024 hän yhdisti mestaruudet uusintaottelussa Leä vastaan ONE 166: Qatar -tapahtumassa voittamalla ottelun teknisellä tyrmäyksellä. Tammikuussa 2025 Akbar Abdullaev lopetti hänet ONE Fight Night 27 -tapahtumassa, mutta koska Abdullaev ei itse saavuttanut vaadittua painoa, hän ei voinut ottaa mestaruutta haltuunsa, ja Tang säilyi virallisesti mestarina.
Syyskuussa 2026 Tang Kai on yhä hallitseva ONE Featherweight MMA -maailmanmestari. Hänen viimeisin mestaruuspuolustuksensa oli vakuuttava neljännen erän tekninen tyrmäysvoitto Shamil Gasanovista ONE Fight Night 43 -tapahtumassa toukokuussa 2026. Hänen virallinen MMA-ennätyksensä on 20 voittoa ja 3 tappiota. Uutta mestaruusottelua ei ole vielä vahvistettu, vaikka Tang mainitsi itse mahdollisena seuraavana haastajana esimerkiksi Enkh-Orgil Baatarkhuun.