Родилась 2 января 1983 года в Лос-Анджелесе (штат Калифорния). В детстве Кейт Босворт всерьез занималась конным спортом. Девушка училась в Cohasset High School, где занималась французским языком, а выступала за футбольную команду и играла в лакросс.
В 1998 году Кейт Босворт дебютировала в кино. Она сыграла в картине «Заклинатель» («The Horse Whisperer»). Получить роль в данном фильме девушке помогло умение ездить верхом, так как продюсеры искали актрису с этим навыком. Уже в 2000 году на экраны вышли сразу три фильма, в которых снялась Кейт Босворт. Это были полнометражные картины «Вспоминая Титанов» («Remember the Titans») и «Новоприбывшие» («The Newcomers»), а также эпизод телесериала «Молодые американцы» («Young Americans»).
В 2002 году Кейт Босворт участвовала в съемках картин «Голубая волна» («Blue Crush») и «Правила секса» («The Rules of Attraction»). В 2003 году актриса появилась в фильме «Уондерленд» («Wonderland»). В 2004 году зрители могли увидеть Кейт Босворт в фильмах «У моря» («Beyond the Sea») в роли Сандры Ли и «Свидание со звездой» («Win a Date with Tad Hamilton!») в роли Розали Фатч. В 2005 актриса сыграла Чали в фильме «Игра слов» («Bee Season»). В 2006 году она появилась в фантастической экранизации комикса «Возвращение Супермена» («Superman Returns»). В 2007 сыграла роль Луизы в киноленте «Девушка в парке» («The Girl In The Park»). В 2008 году Кейт Босворт можно было увидеть в приключенческом фильме «Двадцать одно» («21»). Здесь она сыграла роль Джилл Тейлор. В 2010 году на экранах появились еще 3 картины с участием актрисы: «Соломенные псы» («Straw Dogs»), «Путь воина» («The Warrior’s Way») и «Потерянные девочки и отели любви» («Lost Girls and Love Hotels»).
Помимо работы в кино, Кейт Босворт знаменита как фотомодель. В 2008 году она стала рекламным лицом знаменитой компании «Calvin Klein Inc».
