ברוק נולדה וגדלה ברוצ'סטר, קנט כקלי אן פרסונס, בתם של סנדרה קלי, טבחית, וקנת' פרסונס, סדננית. יש לה אח קטן, דמיאן, ואחות חורגת מבוגרת יותר, סשה. קנת' פרסונס נפטר, בגיל 57, ברוצ'סטר מסרטן ריאות, ב-26 בנובמבר 2007, בתקופה של ברוק ב- Strictly Come Dancing. ברוק למדה בבית הספר תומאס אוולינג בווארן ווד, רוצ'סטר. בשנת 1996, בגיל 17, היא הופיעה בסדרה השנייה של "Fist of Fun", תוכנית הקומדיה של ה-BBC מ- סטיוארט לי וריצ'רד הרינג, כילדה בסדרה של סקיצות בשם "מורים" (אחד מהכוכביה היה דניאל מייס). היא למדה באקדמיה לאמנות איטליה קונטי בלונדון במשך שלוש שנים לפני שהפכה לדוגמנית מקצועית בתקופה זו.
וורן ווד, רוצ'סטר