Nació el 24 de noviembre de 1978 en Washington D.C., Estados Unidos. A la edad de doce años comenzó su carrera como modelo y con algunas apariciones televisivas, luego de que tuviera que superar la prematura muerte de su hermano, producto de un accidente automovilístico. Su familia decidió donar los órganos, y por eso, hoy Katherine utiliza su fama para concientizar sobre esta temática.

Su debut en la gran pantalla fue en la película The Night, filmada en 1992. Tiempo después participó en la serie televisiva Roswell, en la que encarnó a Isabel.

Luego de trabajar en diferentes programas, la actriz fui incluida en el elenco de la exitosa serie Grey’s Anatomy. Aunque su personaje, Izzie Stevens, no era de los principales, pronto se volvió muy protagonista y la aceptación del público fue instantánea. Con este papel, Katherine consiguió un premio Emmy, en 2007, como mejor actriz secundaria en serie dramática.

A la par de su éxito en la pantalla chica, la rubia comenzó a consolidarse como una excelente actriz de comedias románticas. Algunas de sus mejores películas son Ligeramente Embarazada, 27 Bodas, La Cruda Verdad, Bajo El Mismo Techo y Asesinos Con Estilo.

Así, Katherine ha sabido consolidarse como artista y ganarse un lugar en el escenario hollywoodense.