Кейт Мидълтън е родена на 9 януари 1982 г. в Рединг, графство Бъркшър, Англия. Тя е най-голямата от трите деца на Майкъл Франсис Мидълтън и съпругата му Карол Елизабет Голдсмит. Бащата на Кейт е авиодиспечер, а по-късно и пилот от Бритиш Еъруейс, а майка ѝ е стюардеса.
През 1987 родителите на Кейт основават фирма за кетъринг — Party Pieces, която се занимава с доставка на храна и украса за партита — бизнес, който превръща родителите на Кейт в милионери.
Първоначално Кейт учи в училището Сейнт Андрюс в град Пангбърн, Бъкшър, след което завършва Марлбъро Колидж в Марлбъро. След колежа Кейт учи история на изкуството в университета Сейнт Андрюс, Файф, Шотландия. В университета тя се запознава с принц Уилям, който по това време учи за магистър в Сейнт Андрюс.
Статутът ѝ на неофициална приятелка на уелския принц бързо привлича вниманието на медиите, което превръща Кейт в поредната жертва на жълтата преса и папараците във Великобритания. През 2005 г. от името на своята клиентка адвокатът на Мидълтън прави публично оплакване от поведението на медиите спрямо Кейт, като изтъква, че тя не е направила нищо, за да предизвиква такова обществено внимание към личността си.
През 2006 г. официално е съобщено, че Кейт Мидълтън ще получи лична охрана, осигурена от Департамента за кралска и дипломатическа сигурност, което става причина в медиите да се появят предположения за предстоящ годеж между принца и Мидълтън. Предположенията обаче не се оправдават, тъй като от кралската пресслужба не са направени подобни официални съобщения.
Особено медийно внимание привлича тържеството по случай двадесет и петия рожден ден на Кейт, но този път принц Уилям и принц Хари (Хенри, принц на Уелс), както и адвокатите на Мидълтън, заплашват медиите със съд, ако без позволение публикуват снимки от тържеството. Това принуждава медии като „Таймс, „Сън" и „Гардиън" да се откажат от публикуването на папарашки снимки от рожденото парти на Мидълтън.
На 16 ноември 2010 г. от Кларънс Хаус официално обявяват, че Уилям и Кейт ще се оженят през 2011 г. Според съобщението Кейт и Уилям са се сгодили през октомври 2010 г., по време на почивка в Кения и по-точно по време на 10-дневна обиколка из резервата „Леуа“. Сватбата е планирана за 29 април 2011 г. Очаква се по това време принц Уилям да получи херцожеска титла, с каквато по традиция се удостоява всеки мъжки член на британското кралското семейство, който се ожени. Предполага се, че Уилям ще получи някоя от титлите херцог на Кларънс, херцог на Кеймбридж, херцог на Съсекс, Кендъл, Авондейл и Стратърн. Като негова съпруга Кейт Мидълтън ще споделя херцогската титла и обръщението Нейно Кралско Височество.
На 29 април 2011 г. тя сключва брак с принц Уилям и получава от кралица Елизабет II титлата „херцогиня на Кембридж“.
На 22 юли 2013 г., рано сутринта херцогинята на Кеймбридж Катрин, придружена от съпруга си, принц Уилям, е приета в лондонската болница "Сейнт Мери" с родилни болки. По-късно (около 22,30 часа, българско време) е съобщено, че Катрин е родила момче.
На 2 май 2015 г., в 8,34ч. местно време, херцогинята на Кеймбридж Катрин роди момиченце с тегло 3,7 кг., отново в лондонската болница "Сейнт Мери".
Кейт ражда третото си дете, което е момченце на 23 април 2018 г., в деня когато Англия отбелязва паметта на своя покровител Свети Георги.
