Все началось с Helloween. В начале восьмидесятых Кай Хансен и его друзья Маркус Гросскопф, Пит Зилк и Инго Швихтенберг создали ансамбль под названием Gentry. Вскоре Зилк ушел, впоследствии став продюссером многих альбомов различных европейских ансамблей тяжелого металла, и его место занял некто Михаэль Вайкат, гитарист из Powerfool. Играя словами и подшучивая, что мол Halloween бывает только раз в год, а здороваться можно сколько угодно, Инго и Маркус придумали название группе, которой суждено было коренным образом и навсегда изменить обывательское представление о тяжелом металле.

В 1985 году выходят их альбомы Helloween, Walls of Jericho и Judas, где Хансен выступил в роли вокалиста. Однако Каю было нелегко петь и играть на гитаре одновременно, и на оставшуюся часть турне, которым обычно сопровождается выход нового альбома, он пригласил себе в помощь певца Ральфа Шеперса. По завершению тура Ральф отказался от предложения стать постоянным членом группы, так как был занят своим собственным проектом Tyran Pace. Вокалист все же был нужен и Вайкат решил попробовать восемнадцатилетнего Михаэля Киске. Он оказался настоящей находкой.

В 1987 и 1988 годах эти пятеро создали два самых известных и горячо воспринятых публикой альбома - Keeper of the Seven Keys части I и II. Эти работы, демонстрируя причудливый мелодичный, но тем не менее чрезвычайно агрессивный стиль, явились подлинной революцией европейского тяжелого металла и заняли достойное место в иерархии себе подобных.

Однако в конце 1988 года в коллективе наметился раскол. Атмосфера вокруг группы и сами отношения между музыкантами становились все более напряженными. Из-за массовой неприязни Хансен решил покинуть ансамбль, одним из создателей которого он являлся.

После ухода из Helloween (в январе 1989 года) Кай содействовал Blind Guardian в создании таких их альбомов как Follow the Blind и Tales From The Twilight World. Он помогал сочинять музыку, играл на гитаре в нескольких композициях и даже исполнял вокальные партии второго плана. Все это время он подыскивал музыкантов для его собственного сольного проекта.

Вскоре Кай вновь повстречался с Ральфом Шиперсом и убедил его уйти из Tyran Pace и выступить в роли вокалиста в его проекте. Уве Вессель (бас) и Матиас Бурхардт (ударные) также согласились на его предложение. При участии этой тройки, а также многих других музыкантов, самыми известными из которых были Пит Зилк и Дирк Шлехтер, Хансен записал свой первый сольный альбом. Поначалу он не собирался создавать новую группу, а был заинтересован только в сольном проекте, в котором участвовал Шеперс и он сам. Однако на записи альбома все шло так гладко, что Хансен решил оставить этот состав и создать новый ансамбль.

Heading For Tomorrow вышел 19 февраля 1990 г. и был признан одним из лучших альбомов года. Сначала Хансен отказывался от гастролей, но в конце концов согласился, взяв еще двоих музыкантов. Дирк Шлехтер, исполнивший басовую партию на нескольких треках Heading For Tomorrow был другом Хансена еще со времен колледжа. Сменив бас на гитару, Дирк стал "номером 2" в Gamma Ray. Ули Куш (из Holy Moses) заменил Матиаса, который ушел из группы, чтобы уделять больше времени занятиям. Новая команда выпустила диск Heaven Can Wait в сентябре 1990 года; тогда же они отправились в турне по Азии.

В феврале 1991 года после успеха, пришедшего к ним по завершении турне, Gamma Ray выехали в Данию для записи следующего альбома. За месяц до того началась война в Персидском Заливе - как раз в день рождения Хансена! Такой подарок явился предпосылкой весьма нездоровых веяний их второго альбома. Эта война сказалась пагубно на всех и в особенности на Кае. В результате в сентябре 1991 г. появился Sigh No More. Темный и гнетущий он отражает нетипичный пессимизм Gamma Ray того времени.

Вскоре после окончания тура Sigh No More в коллективе возникли проблемы. Ули и Уве решили уйти из Gamma Ray, будучи до крайности разными и не сумев уладить разногласия. Ули немедленно присоединился к Helloween, став преемником Инго Швихтенберга.

Потеряв свою ритм-секцию, Каи пытался найти замену. В составе Германского ансамбля Anesthesia он обнаружил Яна Рубаха (бас) и Томаса Нэка (ударные). Обновленные Gamma Ray основали свою злосчастную студию в Гамбурге (ту самую, известную как студия Хансена) и приступили к созданию третьего альбома.

2 февраля 1993 года Gamma Ray начали небольшой тур с Manowar. Несколько месяцев спустя, в июне 1993 года вышел Insanity & Genius. Странные композиции с еще более тяжелым и агрессивным звуком вполне соответствуют названию альбома. Вскоре после того они отправились в тур Melodic Metal Strikes Back с Rage, Conception, и Helicon.

Однако в 1994-м в составе группы произошли изменения. Один из старейшин, вокалист Ральф Шеперс был уволен. Хансен сам взялся за вокал, будучи помимо того гитаристом. Проблемы, повлекшие за собой такие перемены, появились еще раньше. Шеперс жил почти в семистах километрах от базы Gamma Ray в Гамбурге и не желал переехать поближе. Поэтому было очень трудно репетировать и писать музыку. К тому же в то время Роб Хэлфорд ушел из Judas Priest и они устраивали прослушивание с целью найти замену. Ральф, давнишний их поклонник, твердо решил покинуть Gamma Ray если представится возможность петь с Judas Priest. Отсутствие энтузиазма в конце концов сделало свое дело, когда Ральф, как, впрочем, и остальные решил, что будет лучше разойтись. Ральфу так и не посчастливилось стать членом Judas Priest и впоследствии он создал свою собственную группу, Primal Fear.

В мае 1995 года вышел Land of the Free, который был признан одним из лучших альбомов года и даже более. Хансен мастерски вернулся к вокалу, его голос звучал лучше, чем когда-либо. Поклонники во всем мире были в восторге - все отмечали определенную преемственность песен. Альбом изобиловал большим количеством приглашенных вокалистов, самые именитые из которых были Ханси Кюрш (Blind Guardian) в песне Farewell и Михаэль Киске (из Helloween) в Time To Break Free. Последний трек Afterlife был посвящен Инго Швихтенбергу, покончившему с собой 8 марта 1995 года из-за проблем личного характера (Покойся с миром, Инго). За выходом альбома последовал годичный тур, закончившийся в ноябре 1996-го.

В перерывах Хансен находил время для работы с Эдрианом Смитом (из Iron Maiden) и Михаэлем Киске над сольным проектом последнего Instant Clarity. На нескольких треках Каи играл на гитаре на пару со Смитом и даже помог написать одну из песен (New Horizons).

В первой половине 1996 года Gamma Ray выпустили ряд новых работ. В феврале появился Silent Miracles - прекрасный альбом, но явно непохожий на предыдущие. Он включал в себя четыре баллады, в том числе A While In Dreamland с голосом Хансена и фортепианной партией, исполненной Шлехтером, - удивительная композиция, написанная Каем и Дирком в баре поздно ночью. Она, по словам большинства поклонников, является непревзойденным шедевром Хансена и по сей день. В апреле вышел их первый (официально) живой концерт Alive 95. А летом Gamma Ray записали две песни для двух сборников "Дань Judas Priest". Самостоятельно они создали Victim of Changes, а с Ральфом Шеперсом выпустили Exciter. Несмотря на сотрудничество с Шиперсом и Киске, Gamma Ray ясно дали понять, что ни тот, ни другой не войдут в состав группы и Хансен останется вокалистом.

Но во второй половине 1996-го в их составе произошли перемены, разобщившие команду. До того как Дирк вошел в состав Gamma Ray он был басистом и теперь пожелал вернуться к игре на своем любимом инструменте. Между членами группы разгорелись споры о том, возможно ли Яну Рубаху занять место гитариста, а Дирку исполнять партию баса. Вдобавок Ян и Томас уже начали уставать от металла. Их последняя группа Anesthesia придерживалась стиля трэш/панк и это было именно то, что Рубах и Нак хотели играть. Рубах решил уйти из коллектива и воссоединиться со своей прежней командой. Все это было весьма некстати, так как в сентябре у Gamma Ray был запланирован тур в Испании. Даже если бы Дирк играл партию баса, им все равно нужен был гитарист, и Хансен взял Хеньо Рихтера. Томас сдружился с Яном еще до Gamma Ray и не хотел разрывать их дуэт. Он пообещал Каи и Дирку, что останется до конца предстоящего тура, но потом уйдет.

Хансен делал наброски для следующего альбома Gamma Ray и искал новых музыкантов. Одновременно он работал с Питом Зилком над его проектом Iron Savior. Играя на гитаре и иногда выступая в роли вокалиста, Хансен был неотъемлемой частью группы. Iron Savior играли в стиле straight power metal, очень похожем на то, что нашли Helloween в их Walls of Jericho.

Хансен и Шлехтер начали писать для нового альбома в конце 1996 года, все еще находясь в поисках музыкантов. Каи познакомился с Хеньо при посредничестве певца, который хотел стать новым вокалистом Gamma Ray. И хотя Каи сказал ему, что им не нужен вокалист, он все же решил получше узнать парня и тех, с кем он играл, в том числе и гитариста по имени Хеньо Рихтер. И так как Хеньо проделал колоссальную работу во время турне по Испании, ему было предложено постоянное место. Дирк посоветовал молодого ударника Даниеля Циммерманна из группы Lancer. Каи и Дирк ранее участвовали в выпуске альбома группы Дэна, и Шлехтер запомнил его незаурядные способности.

Заново собрав команду, Gamma Ray направили все усилия на работу над новым альбомом. Перед ними стояла нелегкая задача: нужно было превзойти свой собственный так высоко оцененный публикой альбом (Land of the Free) и одновременно сыграться в новом составе с двумя музыкантами. И эти четверо не оплошали. В мае 1997 года ко всеобщему удивлению и неописуемому восторгу поклонников они выпустили Valley of the Kings, за которым в сентябре того же года последовал Somewhere Out In Space. Хансену и его команде удалось невозможное; они превзошли сами себя и вновь, как прежде, сотворили шедевр. Благодаря безошибочному чутью и невероятной мелодичности Хеньо Рихтера (The Guardians of Mankind and The Winged Horse) этот альбом, по мнению многих, стал самым лучшим творением Gamma Ray.