Българската поп певица е родена на 10 февруари 1987г. в София. Музикалната ѝ кариера започва когато е 4-годишна. През 1995г. става първият член на току-що сформираната детска вокалната група “Бон-Бон” и водеща на едноименното предаване, което става хит в медийното пространство. Първият продуцент и вокален педагог на Поли Генова е Рози Караславова. Тя завършва Кларинет в Националното музикално училище „Любомир Пипков“. След това кандидатства в НАТФИЗ и е приета със специалност Режисура. Успоредно със следването Поли Генова развива и кариерата си. През 2007г. е поканена от бенда на Дани Милев да бъде вокалистка във „Вечерното шоу на Азис“, а през 2008г. участва в първото издание на танцувалното шоу „Денсинг Старс“. Участва и в благотворителния проект „Великолепната шесторка“.
Става много популярна на българската публика с участето си на Евровизия. През 2005г. и 2006г. се явява на конкурса за песни Евровизия с група “Мелъди”, а през 2009г. и 2011г. – като самостоятелен изпълнител. През 2011г. участва с песента си „На инат“ на Евровизия 2011 в Дюселдорф. Завършва на 12-то място. Беквокалистка е и на ТВ шоуто „На инат“.
През 2011г. Поли Генова е член на журито на музикалното шоу „The X Factor“, където е треньор на групите. През 2013г. година участва в реалити шоуто „Музикална академия“. В края на сезона печели първото място в конкуренцията на Дичо Христов, Георги Кючуков и Кичка Бодурова. През 2015г. година е водеща на 13-то издание на конкурса „Детска Евровизия“, състояло се в София.
През 2011г. озвучава героинията Смърфиета в анимационния филм „Смърфовете“. Също през тази година става рекламно лице на Макдоналдс. През 2013г. отново озвучава Смърфиета, но този път във втората част на анимавията. През 2016г. – дублира на български Джуди Хопс от „Зоотрополис“ и Емералдас от „Третата планета“. През 2017г. озвучава Кирти от „Летящият Джат“.
През февруари 2016г. година БНТ избира Поли Генова за представител на България на Евровизия 2016, където тя участва с песента „If Love Was a Crime“. След като е класирана като един от десетте участници в своя полуфинал, тя завършва на 4 място на финала след Украйна, Австралия и Русия, което е рекордно класиране за България.