Katherine Heigl s-a născut pe 24 noiembrie 1978 în Washington, SUA. Părinții, Nancy și Paul erau amândoi directori. Katherine și-a început cariera încă din copilărie când profesa ca model pentru Wilhelmina Models.
Primele roluri le-a avut în That Night și în serialul Roswell. Rolul vieții ei a apărut în 2005 când a fost aleasă să o interpreteze pe Izzie Stevens în Grey’s Anatomy. Rolul i-a adus și un premiu Emmy în 2006. Celebritatea dobândită datorită serialului Grey’s Anatomy i-a adus roluri și în alte filme de succes cum ar fi 27 Dresses și The Ugly Truth.
Katherine este jumătate irlandeză, jumătate nemțoaică, știe să cânte la violoncel, este o fumătoare înrăită, este căsătorită și are o fiică adoptivă din Coreea.