Katerina Alexandre Hartford Graham, 5 Eylül 1989 tarihinde Cenevre, İsviçre'de dünyaya geldi. Amerikalı-Liberyalı bir baba ve Rus-Yahudi kökenli bir annenin kızı olan Graham, Los Angeles, Kaliforniya'da büyüdü ve bu sayede çok kültürlü bir ortamda yetişti. Eğlence sektörüne çok genç yaşta adım atan Graham, altı yaşından itibaren Barbie gibi markaların reklamlarında yer aldı. Gençliğinde Missy Elliott, Pharrell Williams ve Bow Wow gibi ünlü sanatçıların arkasında profesyonel bir dansçı olarak çalıştı ve bu tecrübesi ona sahne sanatlarında önemli bir temel sağladı. Oyunculuk kariyerine "The O.C." ve "Hannah Montana" gibi popüler dizilerde konuk oyuncu olarak başladı. Ancak Graham'ı dünya çapında bir yıldıza dönüştüren ve kariyerinin en bilinen rolü, The CW'nin fenomen dizisi "The Vampire Diaries"te (2009–2017) canlandırdığı Bonnie Bennett karakteri oldu. Sadık bir arkadaştan, dizinin en güçlü ve fedakâr cadılarından birine dönüşen karakteri sekiz sezon boyunca başarıyla canlandırdı. Bonnie Bennett rolü, ona uluslararası bir tanınırlık ve büyük bir hayran kitlesi kazandırdı. Oyunculuk kariyerinin yanı sıra Graham, tutkulu bir müzisyendir. "The Vampire Diaries" yıllarında ve sonrasında "Against the Wall" ve "Roxbury Drive" gibi albümler ve "Put Your Graffiti On Me" gibi hit single'lar yayınlayarak müzik alanındaki yeteneğini de kanıtladı. Dizi sona erdikten sonra sinema ve televizyondaki çalışmalarına hız verdi. Tupac Shakur'un hayatını anlatan "All Eyez on Me" (2017) filminde Jada Pinkett Smith'i canlandırdı. Netflix için çektiği "The Holiday Calendar" (2018), "Operation Christmas Drop" (2020) ve "Love in the Villa" (2022) gibi romantik komedi filmleriyle başrol oyuncusu olarak öne çıktı. Ayrıca, "Rise of the Teenage Mutant Ninja Turtles" adlı animasyon serisinde April O'Neil karakterini seslendirerek seslendirme alanında da başarılı oldu. Kat Graham, aynı zamanda kendini adamış bir insan hakları savunucusudur. Uzun yıllardır Birleşmiş Milletler Mülteci Yüksek Komiserliği (UNHCR) ile çalışan Graham, dünya çapındaki mültecilerin durumuna dikkat çekmek için gösterdiği çabalar sayesinde 2020 yılında UNHCR İyi Niyet Elçisi olarak atanmıştır.