Кат Денингс е родена като Катрин Виктория Литвак в Брин Моър, Пенсилвания, близо до Филаделфия, в семейството на Елън (Шац), логопед и поет, и Джералд Литвак, молекулярен фармаколог. Тя е най-малката от пет деца. Семейството ѝ е от руски еврейски произход. Кат се обучава предимно вкъщи, като завършва образованието си на четиринадесетгодишна възраст. Впоследствие семейството ѝ се премества в Лос Анджелис, Калифорния, за да поддържа Кат като актьор на пълен работен ден.
След като се занимава с реклами, тя започва работа в телевизията, започвайки с роля в "Сексът и градът" на HBO (1998 г.), последвана от роли в "Възпитанието на татко" (2001 г.), "Екипът на Крис" (2002 г.), "Евърууд" (2002 г.), "Без следа" (2002 г.) и "Спешно отделение" (1994 г.) и др.
Кат преминава на големия екран с поддържащи роли в "Повдигни глас" (2004), "40-годишният девственик" (2005) и "Къщата на голямата мама 2" (2006). По-късно тя достига ниво на известност с ролите си в "Зайчето от къщата" (2008 г.) и "Безкрайният плейлист на Ник и Нора" (2008 г.).
Кат продължава да се снима в игрални филми и е запален видео блогър. От 2011 г. тя участва заедно с Бет Беърс в телевизионния сериал на CBS 2 Broke Girls (2011). - И.И. превод