Родилась 17 марта 1970 г. в Москве.
В 1992 г. окончила экономический факультет Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова по специальности "экономист-математик", в 1994 г. - Российскую экономическую школу со степенью магистра экономики. В 1998-1999 гг. проходила стажировку в Стокгольмской школе экономики (Швеция).
В 1998 г. получила степень доктора философии (PhD) по экономике Массачусетского технологического института (США). Защитила диссертацию на тему "Очерки по финансовому сектору, инфляции и валютному курсу" ("Essays on Financial Sector, Inflation and Exchange Rate").
С 1999 г. по 2000 г. - ведущий экономист Российско-европейского центра экономической политики (РЕЦЭП). Центр был создан в 1995 г. в рамках специальной программы технического содействия РФ со стороны Евросоюза. Консультирует российские органы законодательной и исполнительной власти, предоставляя им аналитические разработки и научно-практические рекомендации в области экономики и права.
В 1999-2006 годах - старший научный сотрудник Центрального экономико-математического института РАН. Также в 1999 г. преподавала проблемы международных финансов и макроэкономики в Российской экономической школе, была руководителем исследовательских проектов по прямым иностранным инвестициям и по социальной политике.
С 2000 г. по 2005 г. - директор прикладных программ, ведущий экономист Центра экономических и финансовых исследований и разработок (ЦЭФИР; Москва). С 2002 г., по данным "СПАРК-Интерфакс", являлась соучредителем ЦЭФИР.
В 2003-2005 гг. - член научного совета Московского Центра Карнеги, сопредседатель программы "Экономическая и социальная политика в переходный период".
С 2006 г. по 2008 г. была научным руководителем Фонда "Центр стратегических разработок" (Москва). Президент Фонда в этот период - Михаил Дмитриев.
С марта 2008 г. по июль 2012 г. - старший советник президента - главный экономист, директор Центра макроэкономических исследований Сбербанка России. Банком руководил Герман Греф.
В 2012-2013 гг. работала в Администрации президента РФ. С 12 июля 2012 г. по 10 сентября 2013 г. - начальник Экспертного управления президента РФ. Сменила на этом посту Илью Ломакина-Румянцева.
С 16 июля 2012 г. по 17 октября 2013 г. – ответственный секретарь Экономического совета при президенте РФ.
С июля 2012 г. по октябрь 2013 г. - ответственный секретарь Комиссии при президенте РФ по мониторингу достижения целевых показателей социально-экономического развития РФ.
С 9 августа 2012 г. по 12 сентября 2013 г. являлась представителем президента РФ (шерпой) по делам группы ведущих индустриальных государств и связям с представителями лидеров стран, входящих в "Группу двадцати".
С 11 сентября 2013 г. по 1 августа 2023 г. - первый заместитель председатель Центрального банка РФ Эльвиры Набиуллиной. С 18 октября 2013 г. по 10 октября 2023 г. - член совета директоров Центробанка. Курировала вопросы экономического моделирования и прогнозирования; установление официальных курсов иностранных валют по отношению к рублю; наблюдение за функционированием системно значимых объектов финансовой инфраструктуры; формирования денежно-кредитной и финансовой статистики и др. Затем до 31 октября 2024 г. оставалась советником председателя ЦБ РФ.
25 сентября 2024 г. премьер-министр Михаил Мишустин поручил внести кандидатуру Ксении Юдаевой на пост исполнительного директора Международного валютного фонда (МВФ) от России. Она вступит в должность с 1 ноября.
Член Ученого совета Российской академии народного хозяйства и государственной службы при президенте РФ.
Действительный государственный советник РФ 1-го класса (2012).
Награждена орденами Почета (2012), "За заслуги перед Отечеством" IV степени (2013). Отмечена благодарностью президента РФ (2011).
Автор ряда научных публикаций в области экономики.
