Katie Elizabeth Walder se narodila v Pensylvánii jako nejmladší z 5 dětí. Má dva starší bratry a dvě starší sestry. Katie byla už jako malá velice cílevědomá. Díky tomu začala být úspěšná už ve velmi mladém věku. Běhěm střední školy hrála v muzikálech. Nezabývala se ovšem jen herectvím, jako mladý teenager měla skutečnou práci, pracovala pro časopisy Teen a YM. Po té se rozhodla studovat vysokou školu, vybrala si samozřejmě divadelní obor. Po dokončení studia se přestěhovala do New Yorku a začala se herectvím živit.

Působila v profesionálních divadlech kde spolupracovala s pozoruhodnými Broadwayskými režiséry, jako jsou Michael Grief, Keith Reddin a Daniel Aukin. Katie se brzy odstěhovala do Los Angeles kde dostala svou první roli v seriálu a to ve čtvrté sérii seriálu Gilmorova děvčata (2000). Hrála roli svérázné, tvrdé, atletické spolužačky Rory "Janet Billings". Dále obsadila více menších rolích, například také v seriálu How I Met Your Mother roli bývalé lásky Barneyho "Shannon". Od té doby se neustále věnuje filmu i divadlu. Objevila se v několika úspěšných filmech.