Atriz e cantora, Katie nasceu e cresceu na cidade de Middlebury no condado de New Haven, estado de Connecticut. Seus pais são Clara e Mark Stevens. Katie ainda tem um irmão, chamado Ryan Stevens.

Em 13 de agosto de 2009, Katie participou da audição do American Idol em Boston, Massachusetts cantando a música ''At Last'', recebendo sim de todos os jurados, incluindo a jurada convidada Victoria Beckham, avançando, assim, para Hollywood. Na audição, a jurada Kara DioGuardi declarou que ela era uma das mais talentosas adolescentes de 16 anos que ela já viu. Em Hollywood, Katie ficou entre os 24 participantes que passaram para a próxima fase.

Katie foi anunciada como uma das protagonistas da série americana Faking It, da MTV, que estreou em 22 de abril de 2014. Katie interpreta Karma, uma adolescente que para ser notada na escola inicia um romance gay de mentira com sua melhor amiga, Amy, interpretada por Rita Volk.