A Villepinte, a Tremblay és a Torcy korosztályos csapataiban nevelkedett, mielőtt a Nantes akadémiájára került volna. 2018. július 4-én írta alá első profi szerződését a klubbal. November 30-án debütált a Saint-Étienne elleni bajnoki találkozón. 2019 augusztusában egy szezonra kölcsönbe került a Boulogne klubjához.
2022. március 4-én előszerződést kötött a német Eintracht Frankfurt csapatával. Július 1-én öt évre írt alá a német klubhoz. Augusztus 1-jén mutatkozott be a kupában az 1. FC Magdeburg ellen. Négy nappal később a bajnokságban is debütált, a Bayern München ellen 6–1-re elvesztett találkozón csapata első gólját szerezte meg. Október 26-án első UEFA-bajnokok ligája gólját szerezte meg az Olympique de Marseille ellen.
2023 nyarán, az átigazolási szezon utolsó napján igazolt a francia élvonalban szereplő Paris Saint-Germainhez. A PSG bónuszokkal együtt 95 millió eurót fizetett a játékjogáért, Kolo Muani pedig öt évre szóló szerződést írt alá.
A válogatottban
Kongói származású, de a francia korosztályos válogatottban szerepelt. Tagja volt a2020. évi Olimpián és a 2021-es U21-es labdarúgó-Európa-bajnokságon pályára lépő válogatottnak. 2022. szeptember 15-én meghívót kapott a felnőtt válogatottba. 2022 novemberében a 2022-es labdarúgó-világbajnokságra utazó keret tagjaként Christopher Nkunku edzésen megsérült és Didier Deschamps őt hívta meg a helyére.
2022. december 14-én megszerezte első gólját a válogatottban, a Marokkó elleni elődöntőben csereként állt be, és 44 másodperccel ezután, Kylian Mbappé megpattanó lövését lőtte a hálóba.