Kay Frenzel wurde 1973 in Burgstädt bei Chemnitz geboren. Bereits durch sein Elternhaus wurde er musikalisch geprägt und schloss bevor er von 1996 – 2002 sein Gesangsstudium an der Hochschule für Musik «Carl Maria von Weber» Dresden bei Prof. K.-H. Koch absolvierte, eine Ausbildung zum Zimmermann ab. Sein erstes Engagement führte ihn an das Städtische Theater Chemnitz, wo er unter anderem den Beppo in «Der Bajazzo» von Leoncavallo, den Antinous in «Pénélope» von Fauré und den Peter Iwanow in «Zar und Zimmermann» von Lortzing gab. Weitere Engagements führten ihn ans Staatstheater Oldenburg und ans Opernhaus Halle. Als seine prägendsten Lehrer und Mentoren nennt er selbst seine Lehrer Wladimir Solodovnikow und die Dirigenten Fabrice Bollon, Oleg Caetaní und Eckehard Stier. An den Landesbühnen Sachsen ist Kay Frenzel dem Publikum unter anderem als Cassio im «Othello», Simon in «Der Bettelstudent» von Millöcker, Alfred in «Die Fledermaus» von Strauß und Max in «Der Freischütz» von Weber bekannt. Der Sänger hebt in seinem Engagement an dem Radebeuler Theater insbesondere seine Teilhabe an den «Heiteren Sommerkonzerten» im Zwinger und den Sommernachtsbällen auf Schloss Wackerbarth hervor. Seine Familie erklärt er zu dem Wichtigsten neben dem Theater.

Seit der Spielzeit 2002/ 2003 ist Kay Frenzel nunmehr festes Ensemblemitglied der Landesbühnen Sachsen.