Ksenija Jovanović je bila ćerka glumačkog para Irene i Branka Jovanovića. Prateći na glumačkom poslu svoje roditelje, često se selila.
Rođena je 6. jun1928. godine u Sarajevu, ali je svoje rano detinjstvo provela kod majčinih roditelja u Skoplju i Beogradu, gde joj je deda Milo Iličković bio general, lekar, načelnik u vojnoj bolnici. Babuška — Klaudija Lukaševič po kojoj je ruskog porekla, veoma je uticala na njeno razumevanje prvih pojmova i odnos prema životu.
Završila je dva razreda osnovne škole u Sarajevu, potom se sa roditeljima odselila u Novi Sad gde je nastavila školu do 1939. da bi se potom, sa roditeljima preselila u Beograd gde je i maturirala u Četvrtoj ženskoj gimnaziji. Najpre je studirala na Ekonomskom fakultetu godinu dana, a potom na Visokoj filmskoj školi koju je vodio Vjekoslav Afrić. Po završetku, postaje član filmskog pozorišta pri „Avala filmu” koje su vodili Jovan Kulundžić i Aleksandar Ognjanović. Prvu filmsku ulogu ostvarila je 1949. u filmu Barba Žvane.
Pozorišnu karijeru započela je u Beogradskom dramskom pozorištu kada je zaigrala u alternaciji sa Olgom Ivanović u predstavi Inspektor je došao. Nakon 10 godina, 1961. godine prelazi u Narodno pozorište u Beogradu i tu ostaje do kraja svog života (poslednji put u predstavi "Hasanaginica" u novembru 2012. godine, samo mesec dana pre svoje smrti), iako je u penziju otišla 1989. godine.
Radila je sa mnogim rediteljima i gostovala u mnogim pozorištima, gde je ostvarila veliki broj uloga u klasičnom i savremenom repertoaru. Od 1953. do 2004. godine snimila je 210 radijskih uloga zahvaljujući, između ostalih kvaliteta, i boji glasa. Njena poslednja uloga bila je u seriji Viza za budućnost.