Kevin Mayer a commencé à pratiquer l'athlétisme alors qu'il était en classe de cinquième en 2004 ou 2005. Il jouait auparavant au tennis et au handball. À Bressanone, le , lors des championnats du monde jeunesse, il obtient un score de à l'octathlon, à seulement du record du monde cadet, en réalisant au , à la longueur, au poids, au , au haies, à la hauteur, au javelot et au . Résidant à La Roche-de-Glun, Kevin Mayer commence l’athlétisme à l’Entente athlétique de Tain-Tournon. Il s'entraîne désormais au Pôle espoirs de Montpellier.