Hataylı bir aileden gelen Kaya, müzik tutkusuyla genç yaşta tanıştı ve 13 yaşlarında keman çalmaya başladı. İstanbul Üniversitesi Devlet Konservatuvarı'nda Türk Sanat Müziği söyleyerek müzik kariyerine ilk adımlarını attı.
1983 yılında, henüz genç yaşta, piyanist ve şantör olarak İbrahim Tatlıses'in sahibi olduğu Midnight isimli mekanda sahne almaya başladı. Bu dönemde ünlü menajer Hasan Bora'nın keşfiyle, 1984 yılında sadece 20 yaşındayken ilk albümü "Komşu Kızı"nı piyasaya sürdü. Ancak asıl çıkışını 1988 yılında çıkardığı "Tavernada Virtiöz 89" albümüyle yakaladı. Özellikle "Adını Yollara Yazdım" adlı parçası büyük bir hit haline geldi ve albümü 1,5 milyonun üzerinde satış yaparak büyük bir başarı elde etti.
Ancak, genç yaşta elde ettiği şöhretin getirdiği baskılar ve alkol bağımlılığı, Atilla Kaya'nın hayatını derinden etkiledi. Alkolizm nedeniyle siroz hastalığına yakalandı ve yaşamının son dönemlerinde büyük mücadele verdi. Bacağındaki platinin enfeksiyon kapması sonucu ameliyat oldu ancak karaciğer yetmezliği nedeniyle ameliyatı atlatabilmiş değildi. 13 Şubat 2008'de, sadece 43 yaşındayken, İstanbul'da yaşamını yitirdi. Cenazesi Büyükçekmece Mimar Sinan Mezarlığı'na defnedildi.
Atilla Kaya'nın müzik kariyeri boyunca pek çok albüm ve konser kaydına imza attığı bilinmektedir. Ancak, genç yaşta aramızdan ayrılması, onun müzik dünyasındaki potansiyelinin tam olarak keşfedilememesine neden oldu.
İşte Atilla Kaya'nın albüm listesi:
- Komşu Kızı (1984) - Esen Müzik
- Yılın Şarkılarıyla (1985) -
- Seni Sevmeyen Ölsün (1986) - Disco Plak
- Falcı (1987) - Esen Müzik
- Sev Dostum (1987) -
- Gülsene Güzel (1987) - Disco Plak
- Tavernada Virtiöz 89 (1988) - Bilgi eksik
- Liselim (1989) - Barış Müzik
- Süper Konser (1989) - Çimen Plak
- Beni Yolcu Et (1990) - Barış Müzik
- Tavernada Düğün 90 / Halk Konseri (1990) - Aziz ve Jet Plak
- Süper '91 / Birkaç Gün Sabret (1991) - Cem Plak
- Güle Güle Yabancı / Seven İnsan Unutmaz (1991) - Arna Müzik
- Aşk Uğruna (1992) - Cem Plak
- 92' Konseri (1992) - Cinan Plak
- Tavernada Virtiöz 2/92 (1992) - Disco Plak
- Okul Yılları (1993) - Barış Müzik
- Gücüm Yetmiyor / El Salla (1995) - Kanbay Müzik
- Virtüöz 2 (1996) -