Erste internationale Erfahrungen sammelte Kemi Adekoya beim Leichtathletik-Continentalcup 2014 in Marrakesch, bei dem sie im 400-Meter-Hürdenlauf in 54,70 s den dritten Platz belegte. Anschließend gelang ihr bei den Asienspielen im südkoreanischen Incheon ein Doppelsieg über 400 Meter und 400 Meter Hürden. 2015 gewann sie bei den Arabischen Meisterschaften in Manama in 54,06 s die Goldmedaille über 400 Meter und wurde über die Hürdendistanz Zweite hinter der Marokkanerin Lamiae Lhabze. Daraufhin nahm sie an den Asienmeisterschaften in Wuhan teil und siegte dort im Hürdenlauf in Meisterschaftsrekordzeit von 54,31 s. Damit qualifizierte sie sich für die Weltmeisterschaften in Peking, bei denen sie bereits im Vorlauf disqualifiziert wurde. Ende Oktober siegte sie bei den Militärweltspielen in Mungyeon im Hürdenlauf und wurde mit der Staffel Dritte. 2016 nahm sie an den Hallenasienmeisterschaften in Doha teil und siegte dort mit Meisterschafts und Asienrekord von 51,67 s klar vor der Kasachin Elina Michina und gewann auch mit der bahrainischen 4-mal-400-Meter-Staffel mit neuem Asierekord von 3:35,07 min die Goldmedaille vor Iran und Jordanien. Daraufhin nahm sie an den Hallenasienmeisterschaften in Portland teil und steigerte dort ihren Asienrekord auf 51,45 s und siegte damit vor der US-Amerikanerin Ashley Spencer. Über 400 Meter qualifizierte sie sich während der Freiluftsaison auch für die Olympischen Spiele in Rio de Janeiro, bei denen sie mit 50,88 s im Halbfinale ausschied.