1974年7月23日，凯瑟琳·哈恩出生于美国伊利诺伊州温彻斯特，但她的家人随后搬到了美国俄亥俄州的克利夫兰，她大部分时间都是那里长大的。之后，在西北大学获得戏剧学士学位。后来，在马萨诸塞州纽黑文，进入耶鲁戏剧学院，但没有毕业。
2013年，与
朱诺·坦普尔、
乔什·拉德诺共同出演的剧情电影《
午后乐事》上映，她凭借该片提名第23届哥谭独立电影奖年度突破演员；8月，与
詹妮弗·安妮斯顿、
杰森·苏戴奇斯联袂出演的喜剧电影《
冒牌家庭》上映；同年，与
杰森·贝特曼合作主演的喜剧电影《
脏话》上映；12月，与
本·斯蒂勒、
克里斯汀·韦格等联合出演冒险电影《
白日梦想家》。
2016年5月，与
亚当·桑德勒、
大卫·斯佩德联袂出演的悬疑冒险电影《
假死新人生》上映；7月，由其出演的喜剧电影《
神奇队长》上映；7月29日，由其主演的喜剧电影《
坏妈妈》上映，她在片中饰演性格放荡不羁，口无遮拦的卡拉；同年，由其出演的电视剧《
透明人生第三季》首播，她凭借该剧提名第69届黄金时段艾美奖-喜剧类剧集最佳女配角。
2017年，与
佐伊·达奇合作主演的喜剧电影《
花季少女》上映；5月，与
凯文·贝肯搭档主演的电视剧《
我爱迪克》首播，她凭借该剧提名第22届金卫星奖电视部门音乐/喜剧类剧集最佳女主角；11月，与
米拉·库妮丝、
克里斯汀·贝尔联合主演的喜剧电影《
坏妈妈的圣诞节》上映。
2018年，在动画电影《
蜘蛛侠：平行宇宙》为反派配角女性版章鱼博士配音；10月，与
保罗·吉亚玛提搭档主演的喜剧电影《
私人生活》上映，她在片中饰演因不孕而饱受煎熬的瑞秋，凭借该片提名第28届哥谭独立电影奖最佳女演员；同年，与
阿伦·艾克哈特共同主演电视剧《
罗曼诺夫后裔》。
2021年，与
伊丽莎白·奥尔森、
保罗·贝坦尼等联合出演的科幻冒险剧《
旺达·幻视》首播，她在剧中饰演“好管闲事的邻居阿加莎·哈克尼斯，凭借该剧提名第73届黄金时段艾美奖限定剧/电视电影最佳女配角奖，获得第2届评论家选择超级奖剧集类-最佳反派奖；11月12日，与
威尔·法瑞尔、
保罗·路德共同主演的电视剧《
邻家心理医生》首播，该剧故事源自真实事件，改编自同名播客。
2022年，参与动画电影《
精灵旅社4：变身大冒险》的配音；11月，与
奥布瑞·普拉扎等共同主演电视剧《旺达·幻视》的衍生剧《
阿加莎：混沌女巫团》；12月23日，与
丹尼尔·克雷格、
爱德华·诺顿联袂出演的犯罪悬疑喜剧电影《
利刃出鞘2：玻璃洋葱》上映，她在片中饰演为人严肃的康涅狄格州州长克莱尔·德贝拉。
2023年4月7日，与
萨拉·皮金、
梅里特·韦弗联合主演的喜剧《
最美丽的小事》播出。6月14日，配音的R级成人喜剧动画片《阉割》首爆剧照。
凯瑟琳·哈恩总是有一种罕见的能力，可以毫不费力地在喜剧和戏剧之间摇摆，无论角色是什么，角色有多大，她都能给角色带来惊人的细微差别和同情心。而且，她对扮演处于身份危机中的有缺陷、多维度的女性并不陌生。同时，她擅长刻画细微差别，无论是在电视剧《旺达·幻视》中饰演一个邪恶的邻居，还是在电视剧《邻家心理医生》中饰演一个忧心的妹妹，还是多个探索女性欲望的主角。在电视剧《最美丽的小事》中，凯瑟琳·哈恩以一种感人的方式展示了观众如何应对生活中的大大小小的混乱。如果没有凯瑟琳·哈恩的演绎，该剧将幽默和辛酸结合在一起是不可能的（collider、theplaylist、mashable综合评）。