1955年京都市立美術大学西洋画科卒業。卒業制作作品が金賞を受賞。同年、京都市立美術大学専任講師の木村重信と結婚し、1962年神戸海星女子学院短期大学助教授、1971年同大学教授となる。
1957年パンリアル芙術協会に洋画家として初めて参加（当時の会員は生駒國ー・大野秀隆・下村良之介・野村耕・日ノ下淳一・不動茂弥・星野眞吾・三上誠・湯田寛・木村嘉子の10名）。1986年に退会する。
1960年より紙粘士を使った作品、1963年からの手型シリーズ、1964年からの円形シリーズ、そして1966年以後のマジックペンによるモノクローム作品の制作を経て、1973年にNECO(New Enlarging Color Operation)技法を用いた幾伺学図様のモノプリント作品の制作を始める。1974年「大阪府民ギャラリー開設記念展」、'75年Ge展結成。'80年「大阪府立現代美術センター開設記念『イメージの現代』展」、1980、1982〜1983、 1990〜1991年「いま絵画は一OSAKA」（大阪府立現代美術センター ）、1980年「アート・ナウ」（兵庫県立近代美術館）、1991年「熱き時代のバンリアル展」（目黒区美術館）に出品。1992年「神戸四季図巻」（神戸ハーバーランド・ガレリア歩道）、1994年「大阪の街」（南海電鉄難波駅関西空港行プラットホーム）をデザインする。
1998年「パンリアル創世記展」（西宮市大谷記念美術館）、1999年「大阪府現代美術コレクション現代美術三都物語1943〜1995」に出品、同年「昭和シェル石油現代美術展」で審査委員長賞を受賞。また、『木村嘉子作品集一虚実空間』(A&Aバプリッシング）を刊行。2003年、大阪府所蔵作品展「木村嘉子1959-1972」を大阪府立現代美術センターで開催。2008年「大阪府20世紀美術コレクション選IN CASO」に出品。
ニューヨーク、東京、大阪、京都などで個展を多数開催するとともに、グルーブ展、Ge展などを中心に活躍。
アンフォルメル（非定形）風の初期作品、マジックペンによる記号的な中期作品、1973年以後のわが国で最初のNECO作品（幾何学的図様からコラージュ的図様へ展開）など、斬新なイメージの作品を次々に発表し高く評価されている。
1999年、大阪府は木村嘉子氏より絵画・版画作品107点の寄贈を受けた。