Katherine McNamara, ilk olarak oyunculuk deneyimini 2007 yılında yer aldığı The Bride & the Groom isimli kısa filmle yaşadı.
Daha sonra ise 2008 yılında All Roads Lead Home ve Matchmaker Mary isimli sinema filmlerinde rol alan Katherine McNamara, 2009 yılında da Sam Steele and the Junior Detecive Agency isimli filmde Emma Marsh karakteri ile karşımıza çıktı. 2010 yılında ise Get Off My Porch isimli kısa filmde Mary karakteri ile pek çok festivalden “En İyi Kadın Oyuncu” ödülünü toplayan Katherine McNamara, 1 yıl sonra Law & Order: Special Victims Unit isimli TV dizisinde Jasmine karakterine hayat verdi.
Ayrıca 2011 yılında 30 Rock, Last Will, Drop Dead Diva, Sam Steele And the Crystal Chalice, Yılbaşı Gecesi gibi filmlerde kısa rollerde yer alan oyuncu, ilk ciddi deneyimini ise 2012 yılında Madison High isimli TV filminde yakaladı. Aynı yıl Last Ounce of Courage isimli filmde de rol aldı. Ayrıca 2012 yılında Glee isimli TV dizisinde bölümlük olarak rol aldı. 2012 yılında Girl Vs. Monster isimli TV filminde rol alan, 2013 yılında da The Surgeon General isimli TV filmi ile adını duyurmaya başlayan Katherine McNamara, oyunculukta her geçen gün önemli adımlar atmayı da ihmal etmedi.
2012 yılının sonunda başlayan ve 2013 yılında da süren 2 yıllık dizi Uçan Tekme’de Claire karakterine hayat veren Katherine McNamara, 2013 yılında da Jessie, Touch, R.L. Stine’s The Haunting Hour, The Thundermans gibi TV dizilerinde konuk oyuncu olarak yer aldı.
Aynı yıl Conest isimli filmde Sarah karakteri ile farklı bir oyunculuk çalışması ortaya koyan Katherine McNamara, 2014 yılında Tom Sawyer & Huckleberry Finn isimli filmde rol alarak istediği projeye ulaşmış oldu.
2014-2015 yılları arası Transformers: Rescue Bots isimli dizide Priscilla Pynch karakterine hayat veren başarılı oyuncu, aynı zamanda 2014 yılında A Wife’S Nightmare, A Sort of Homecoming isimli filmlerde de rol almıştır.
2015 yılımı bitimiyle beraber Labirent: Alev Deneyleri isimli filme giriş yapan oyuncu, bu yıl ise Natural Selection, Little Savages, The Grinder ve Shadowhunters isimli projeler de boy gösterdi. Ayrıca 2016 yılının diğer çeyreğinde gösterime girecek olan Indiscretion isimli filmde de Lizzy karakterine hayat verecek.
Oyunculuğu kadar sesi ile de başarılı olduğunu defalarca kez ispatlayan Katherine McNamara, 2012 yılında Girl Vs. Monster filminde, 2013 yılında Contest’te, 2015 yılında A Sort of Homecoming ve 2016 yılında da Little Savages filmlerinde şarkılar seslendirmiştir.
Henüz 14 yaşındayken okulu pekiyi derece ile bitiren Katherine McNamara, 17 yaşındayken üniversiteden mezun oldu. 2010 yılında Broadway’de oyunculuk performans ortaya koyan ve tiyatro ödüllerini toplayan Katherine McNamara, aynı zamanda TV ve sinema oyunculuğunun yanı sıra tiyatro ile uğraşıyor.
Pek çok projede bölüm oyunculuğu yapan Katherine McNamara, kalıcı bir oyunculuk rolü elde etmek adına her gün farklı projeler ile görüşmekte ve kendine kaliteli bir yapımcı bulduğunu da röportajlarında dile getirmektedir.