Kathryn Ann Sackhoff nació en abril de 1980 en Portland (Oregón), en los Estados Unidos.
Se graduó en 1998 en la
Sunset High School, donde practicaba natación desde niña. Eventualmente hubiera deseado dedicarse profesionalmente a este deporte, pero una lesión en su rodilla le impidió continuar con su entrenamiento. Comenzó entonces a practicar yoga, de la cual es entusiasta hasta la actualidad.
Finalizado el secundario, estudió brevemente en el
Santa Monica College, pero abandonó para dedicarse a la actuación.
Debutó en 1998, en el filme para la televisión protagonizado por
Kirsten Dunst, "
Madre adolescente". Continuó trabajando como invitada en algunas series y películas televisivas hasta 2001, cuando filmó con
John Goodman el largometraje dirigido por
Christine Lahti, "
Educando a J.".
Ese mismo año, obtiene el coprotagónico, junto a
Richard Dreyfuss, de
Nell Bickford en la serie televisiva "
The Education of Max Bickford", en donde trabajó hasta la cancelación de la misma en 2002.
A continuación, vendrían el thriller de horror "
Halloween: Resurrection" (2002), junto a
Jamie Lee Curtis y participaciones en las series "
Urgencias (E.R.)", "
Boomtown", o "
Caso abierto (Cold Case)".
Finalmente, un año más tarde obtendría el rol por el que fue reconocida por el público. Éste fue el de la
Tte. Kara Thrace en la miniserie que dió origen a la serie televisiva "
Battlestar Galactica".
Kathryn mantendría este personaje durante 71 epsiodios desde 2004 a 2009.
En 2007 protagoniza otro film de terror, éste fue "
White noise 2 - La luz", junto a
Nathan Fillion; y la película de acción "
The Last Sentinel".
Más recientemente, ha podido vérsela en distintos episodios de las series "
Robot Chicken" y "
Nip/Tuck"; además, desde 2010 trabaja en la popular serie "
24", junto a
Kiefer Sutherland.