Katherine Langford byla společně s mladší sestrou Josephinou vychovávána matkou pediatričkou a otcem lékařem. Mladší sestra se nepřekvapivě také věnuje herectví.
Po střední škole zvažovala studia medicíny a politiky, avšak po účasti na jednom z koncertů turné („Born This Way Ball“) Lady Gagy se definitivně rozhodla nadále věnovat hudbě a herectví. Tento koncert ji dle jejích slov inspiroval ke hře na klavír.
Po maturitě v roce 2013 chtěla vyjít vstříc svým snům, a proto se hlásila na několik hereckých škol, avšak neúspěšně. Tento neúspěch si vynahrazovala zapisováním se do různých hereckých tříd a tzv. workshopů. Poté absolvovala dvouleté studium na Principal Academy of Dance & Theatre Arts. Následně ji bylo v roce 2015 nabídnuto studium na prestižní škole National Institue of Dramatic Arts. A aby toho nebylo málo, tak dostala možnost studia na Western Australian Academy of Performing Arts.
V letech 2015 a 2016 se objevila v několika krátkometrážních filmech a skutečný průlom v kariéře na sebe nenechal dlouho čekat. O rok později vyhrála konkurz pro hlavní roli v seriálu 13 Reasons Why z produkce streamovací služby Netflix. Ze seriálu se vyklubal nečekaný hit a přinesl Katherine nebývalou slávu, mediální pozornost, nominaci na cenu Golden Globe v kategorii „Nejlepší herečka v seriálu (drama)“ a další lukrativní nabídky.