Katharine Houghton Hepburn va néixer a Hartford, Connecticut, el 8 de novembre de 1907, era la segona de sis germans. El seu pare es deia Thomas Norval Hepburn i era un respectat uròleg i cirurgià, la seva mare es deia Katharine Martha Houghton. El seu pare era un atleta de primera categoria en el Randolph-Macon College, de Virginia, el 1900, estudiava medicina en la John Hopkins quan va conèixer la tossuda i vibrant Miss Houghton. Es varen casar durant l'últim curs i després d'aconseguir el títol, es varen instal·lar a Hartford perquè allà hi havia un bon hospital.

La parella va criar els seus sis fills -Tom, Kate, Dick, Bob, Marion i Peggy - d'una manera gens ortodoxa, en una atmosfera de completa llibertat. El gran entusiasme del pare de Katharine per l'esport va ser d'una gran influència per ella. Sota el lema "l'exercici és el camí més segur envers la salut", va fer d'ella tota una atleta.

Com molts nens d'aquella època, només anava al cinema per veure pel·lícules de l'Oest, i es diu que el seu primer ídol va ser William S. Hart.

Un matí, el seu germà Tom no va baixar a esmorzar. Kate el va trobar penjat a l'àtic. El metge va dir que Tom duia mort 5 hores. Mai es va aclarir, si l'alegre i popular Tom s'havia tret la vida a posta o potser havia estat intentant repetir un truc que havien vist en una funció matinal de màgia a Nova York. Durant aquell estiu, Kate es va volcar totalment al teatre en la casa d'estiu que la família tenia a Fenwick, Connecticut.

La primavera de 1928 va viatjar a Baltimore per conèixer Edwin H. Knopf -germà de l'editor i després productor a MGM-, el qual tenia una companyia de teatre. La reacció de Knopf va ser la mateixa que provocaria contínuament: "Era tremendament sincera, però maldestre, poc experimentada i d’aspecte estrany. No vaig voler saber-ne res. Però no era gens fàcil desfer-se de Hepburn".

Després de graduar-se va arribar a Baltimore un divendres del mes de juny, i es va presentar davant Mr. Knopf, en ple assaig de The Czarina. Per no suportar més la seva insistència, li va donar un petit paper com a dama d'honor en l'obra.

El 12 de desembre de 1928 Kate es va casar amb Ludlow Ogden Smith, de l'alta societat de Filadèlfia.

Mrs. Hermet Roosvelt va estar seguint la trajectòria teatral de Kate i va enviar un telegrama, parlant d'ella, a Merian C. Copper, productor executiu de RKO Radio Pictures. El seu cap de producció, David O. Selsnick, aviat li va oferir un contracte, però Kate va murmurar: "No s'han fixat en mi fins que m'han vist les cames". El primer oferiment per fer una pel·lícula li va venir de la Paramount Pictures, però ella el va refusar sense contemplacions.

Kate només guanyava 100 dòlars per setmana en el teatre, però realment no volia anar a Hollywood. Per tant va demanar un sou absurd de 1.500 dòlars setmanals. Era conscient que l'estudi no ho acceptaria. De totes maneres la varen convèncer perquè fes una prova per ells. La gran sorpresa per Kate va ser que RKO acceptava el seu preu.

El 9 de juliol de 1932 va començar el rodatge de la seva primera pel·lícula Doble sacrificio, i des del primer dia el director, George Cukor, es va adonar de que havia escollit una actriu d'un gran talent instintiu.