幼少期より歌や楽器など音楽全般を好み、中学からは吹奏楽部に入部。ユーフォニアムやパーカッションをはじめ、高校からはクラリネットを担当。他にもフルートやトランペットを演奏できるという。
卒業した聖学院高等学校（東京都）は、プロテスタント系のミッションスクール。吹奏楽と同時に聖歌隊（音楽部）にも所属。学校内外のイベントには積極的に参加していたそう。
その後、玉川大学芸術学部パフォーミング・アーツ学科に入学。声楽を専攻し、副科でピアノを学ぶ。2009年卒業。
2023年（令和5年）ロス・インディオス元リーダーの棚橋静雄が高齢を理由に引退。棚橋の「ロス・インディオスの名前と楽曲を後世に残したい」との意思を受け、一般社団法人日本歌手協会の協力のもと、新リーダーの東郷太郎を中心にロス・インディオスは新メンバーを公募した[1]。そこで、選ばれたのが、香嶋優貴である。香嶋は同協会主催の第50回歌謡祭（2023年10月27日）にて、初お披露目される[2][3][4][5]。よって同日が香嶋優貴のデビュー日となる。
なお、元リーダーの棚橋は、新メンバーに香嶋が正式決定した翌日の2023年9月19日、埼玉県戸田市の病院にて多臓器不全により逝去した[6]。日本歌手協会会長の田辺靖雄は「まるで後継者を決めて旅立ったかのよう」とコメントした[6]。
