Ксения Попович родилась 25 ноября 2003 года в Москве. С трех лет занимается художественной гимнастикой, и к 15 годам уже имела первый взрослый разряд. Помимо этого Ксения занимается в студии при Детском музыкальном театре имени Наталии Сац, где обучается актерскому мастерству. У Ксении есть брат Андрей, с которым девочка часто снимается вместе.
Родители Ксении Попович всячески поощряли ее стремление участвовать в телепроектах. Изначально Ксения снималась как актер массовки. Затем поступило предложение стать ведущей программы «Жизнь замечательных людей». Также юную актрису телезрители могли видеть в комедийных шоу «Большая разница», «Уральские пельмени», «6 кадров».
В 2012 году Ксения Попович впервые получила главную роль в фильме, снявшись в мелодраме «Мама выходит замуж». Затем последовали роли в таких теле- и кинопроектах, как «С Новым годом, мамы!», «Учитель в законе. Возвращение», «Другой майор Соколов», «Презумпция невиновности» и др.
В марте 2019 года на Первом канале вышел сериал «Шифр», в котором Ксения Попович сыграла одну из ключевых ролей.