Η Κλειώ Καραμπελιά γεννήθηκε στο Παρίσι από έλληνες γονείς, σε μια κοσμοπολίτικη ατμόσφαιρα όπου καλλιεργείται μέσα της η αγάπη για τις τέχνες, τον αρχαίο πολιτισμό, τα τραγούδια της Μεσογείου και της Ανατολής.  Σπουδάζει μουσικολογία και φιλοσοφία στο Παρίσι. Ολοκληρώνει τις σπουδές της στην άρπα και με καθηγήτρια την  Helene Breschand ανακαλύπτει τον αυτοσχεδιασμό.

Υποστηρίζει πως: «Δεν υπάρχει αυτοσχεδιασμός στη δυτική μουσική τουλάχιστον έτσι που τη μαθαίνουμε στα ωδεία και πολλοί δυτικοί μουσικοί «παγώνουν» όταν τους λες να αυτοσχεδιάσουν γιατί δεν μπορούν να παίξουν κάτι που δεν είναι γραμμένο». Έπειτα στρέφεται προς την τζαζ ενώ μελετά την παραδοσιακή μουσική ειδικά ελληνική και τουρκική και κάνει μάστερ εθνομουσικολογίας.

Στη συνέχεια μαθαίνει σάζι δίπλα στον Talip Ozkan και οι μουσικοί δρόμοι την οδηγούν στην Ινδία όπου και εγκαθίσταται το 2007 και δηλώνει πως: « αυτός  ο κόσμος με ενδιέφερε. Βέβαια έχει αυτό το κοινό με την παραδοσιακή μουσική την ελληνική και την τούρκικη. Ακολουθεί πάρα πολύ τη μελωδία και ότι κι αν είναι αυτοσχεδιασμός είναι αυτοσχεδιασμός πάνω σε μελωδία και ρυθμό που η δυτική μουσική ή η πάρα πολύ τζαζ δεν είναι έτσι».

Η Κλειώ Καραμπελιά ξεκίνησε να παίζει σε ορχήστρες ή μουσικά σύνολα το 1994.Έχει συμμετάσχει σε παραστάσεις στο Παρίσι, στην Ελλάδα  αλλά και στην Ινδία. Το 2004 συμμετείχε στα καλλιτεχνικά των ολυμπιακών αγώνων με έναν αυτοσχεδιασμό με μια ηχητική εγκατάσταση που δούλευε με κομπιούτερ, στο Θησείο. Το 2007 ηχογραφεί μαζί με τον A.R Rahman à Madras, γνωστό για τις συνθέσεις του για τον κινηματογράφο. Πρόσφατα εμφανίστηκε για πρώτη φορά στο Μπαλί στο Mask and Puppet Theatre μαζί με την Helga Sedli. Στα επόμενα σχέδιά της είναι να παίξει περισσότερο στην Ευρώπη.