Katherine est née le 24 novembre 1978 à Washington et évolue dans un environnement familial positif, avec ses deux grands frères (dont un est décédé il y a quelques années) et ses deux grandes s½urs. Elle devient mannequin à 19 ans, et fait ses débuts dans une publicité pour les céréales Cherioos. En 1994, elle joue dans le remake du film français « Mon père, ce héro » avec Gérard Depardieu. Puis, elle tourne quelques films avec Steven Seagal. En 1998, elle a un rôle dans « La fiancée de Chucky ». Côté série, Katherine Heigl a également participé à "Roswell". En 2005, elle intègre le casting de « Grey's Anatomy ».
