Уроженец Бристоля, Макнэлли 16-летним юнцом поступил в труппу легендарного Бирмингемского репертуарного театра и за сорок лет на сцене переиграл огромное количество заметных ролей, среди которых: Пэритт в драме Юджина О'Нила «Продавец льда грядет» (в Национальном театре), Лебедев в чеховском «Иванове» и Клавдий в «Гамлете» (оба спектакля – знаменитые постановки театра «Донмар», с Кеннетом Браной и Джудом Лоу, соответственно).
Дебютировав на большом экране эпизодической ролью в классическом шедевре бондианы «Шпион, который меня любил» (The Spy Who Loved Me, 1977), Макнэлли продолжает много сниматься в кино. Среди самых известных фильмов с его участием: «Долгая Страстная пятница» (The Long Good Friday, 1979) Джона Маккензи, «Берлинский роман» (The Berlin Affair, 1985) Лилианы Кавани, в котором Кевин сыграл одну из трех главных ролей; «Клич свободы» (Cry Freedom, 1987) Ричарда Аттенборо, «Легенда о пианисте» (La leggenda del pianista sull'ocean, 1998) Джузеппе Торнаторе, «Сенсация» (Scoop, 2006) Вуди Аллена, «Легенда» (Legend, 2015) Брайана Хелгеленда и четыре фильма из саги про пиратов Карибского моря.
В 1992 году Макнэлли сыграл Сергея Кирова в знаменитом телефильме Ивана Пассера «Сталин» (Stalin). Он много работает на ТВ и хорошо известен любителям сериалов появлениями в «Приключениях молодого Индианы Джонса» (The Young Indiana Jones Chronicles, 1992-1993), «Аббатстве Даунтон» (Downton Abbey, 2010-2015), комическом шедевре Фиби Уоллер-Бридж «Дрянь» (Fleabag, 2016) и политическом триллере ABC «Последний кандидат» (Designated Survivor, 2016-2018).