Katee Sackhoff se narodila 8. dubna 1980 ve městě Portland. V mládí se věnovala plavání, ale po zranění se začala soustředit na herectví a postupně se prosadila v televizi i filmu.

Největší popularitu jí přinesla role Kary „Starbuck“ Thrace v seriálu Battlestar Galactica (2004–2009), která se stala jednou z nejvýraznějších ženských postav sci-fi žánru. Za svůj výkon získala uznání kritiky i fanoušků.

Objevila se také v seriálu Longmire (2012–2017), kde hrála zástupkyni šerifa Vic Moretti. Další výraznou rolí je postava Bo-Katan Kryze v univerzu Star Wars, kterou ztvárnila jak v animovaných seriálech, tak i v hraném seriálu The Mandalorian.

Kromě televize se objevila i ve filmech, například Riddick (2013) po boku Vina Diesela. Věnuje se také dabingu a je známá svým výrazným hlasem v animovaných projektech a videohrách.

V osobním životě je vdaná za herce Robina Gadsbyho, se kterým má děti.

Mimo herectví se zapojuje do charitativních aktivit a podporuje například organizaci Humane Society of the United States. Aktivně se zajímá o ochranu zvířat a účastní se kampaní zaměřených na jejich práva.