Rei Kitajima, née le 19 mars 1997 à Tokyo, a grandi dans la région du Kantō. Elle a suivi une formation classique en arts du spectacle avant de se tourner vers l'industrie pour adultes. Ses premiers pas dans le métier remontent à 2016, lorsqu'elle a répondu à une annonce de casting en ligne. Elle a rapidement attiré l'attention des producteurs pour sa silhouette fine et son expression naturelle devant la caméra.
Avant d'entrer dans l'industrie, Rei Kitajima travaillait comme hôtesse dans un bar à Ginza. C'est là qu'elle a rencontré un recruteur qui l'a encouragée à tenter sa chance dans le cinéma pour adultes. Elle a commencé par des essais devant un petit public, puis a signé un contrat exclusif avec un studio majeur en 2017. Sa première vidéo, tournée à Shibuya, a été un succès modeste mais lui a permis de se faire un nom.
À partir de 2018, Rei Kitajima a élargi son répertoire en travaillant avec plusieurs maisons de production, dont certaines spécialisées dans les mises en scène romantiques et les jeux de rôle. Elle a notamment collaboré avec des acteurs expérimentés comme Tsubasa Hibari et a participé à des séries thématiques sur le voyage et la découverte. En 2020, elle a reçu une nomination pour le prix de la meilleure actrice débutante lors d'un événement professionnel à Osaka.
En dehors des tournages, Rei Kitajima est une passionnée de photographie argentique et de cuisine végétarienne. Elle tient un petit journal en ligne (non professionnel) où elle partage ses recettes et ses clichés de paysages urbains. Elle a également suivi des cours de calligraphie et de danse contemporaine pour améliorer sa présence corporelle. Contrairement à certaines collègues, elle préfère garder sa vie privée discrète et ne divulgue pas les détails de ses relations familiales.
Depuis 2022, Rei Kitajima a réduit son rythme de tournage pour se consacrer à des projets plus sélectifs. Elle a exprimé l'envie de produire ses propres court-métrages et de s'orienter vers la réalisation. En parallèle, elle donne des conseils à de jeunes talents via des ateliers informels organisés dans des espaces de coworking à Tokyo. Sa carrière, bien que centrée sur l'industrie pour adultes, reste marquée par une recherche constante d'expression artistique personnelle.