Она родом из Огайо, где появилась на свет в небольшом провинциальном городке, став самой младшей из пятерых детей в семье очень успешного адвоката, который весьма преуспел на ниве бракоразводных судебных тяжб. У маленькой Кэти было еще три сестрички и братик. В роду и Кэти Холмс были англичане с ирландцами и немцы. Еще в школе девочка увлеклась актерским мастерством, с удовольствием принимая участие в различных постановках местной театральной студии, а в четырнадцать отправилась в школу моделей, где тоже весьма преуспела. Кроме того, девушка начала посещать различные актерские кастинги, и выбрав для одного из них монолог из очень известной книги американской детской писательницы Харпер Ли «Убить пересмешника», который очень успешно прочла, оказалась в касте фильма «Ледяной ветер», который снимал в 1996 году Энг Ли. Это было очень хорошим толчком в ее карьере, поскольку талантливую девочку заметили и на нее посыпались предложения от телевизионных проектов, одним из которых был телевизионный сериал «Бухта Доусона», в котором он проработала шесть сезонов, и который принес ей узнаваемость и любовь зрителей.
Фильмы с Кэти Холмс, в которых ей уже доставались главные роли, появились на большом экране с 1999 года, и первым в их череде стал «Убить миссис Тингл».
Не менее востребованными являются и сериалы с Кэти Холмс, последним из которых является мини-проект текущего, 2017 года под названием «Клан Кеннеди: После Камелота », где ей досталась роль легендарной женщины – Жаклин Кеннеди.
И все же наибольший интерес у публики вызывает факт личной биографии Кэти Холмс, а именно ее отношения с Томом Крузом, с которым они начали встречаться в 2005 году, и в следующем, Кэти роила Тому дочь. Тогда же, в 2006 они оформили свои отношения в Италии. Однако брак продлился только шесть лет, после
чего был громкий бракоразводный процесс, при чем, его инициатором была Кэти Холмс. В результате ей удалось добиться единоличной опеки над ребенком. После расторжения брака, актриса вернулась в католичество. Напомним, что сам Круз – сайентолог.