Кейт родилась в Нью-Джерси в семье итальянского происхождения. Детство она провела в городе Назарет в штате Пенсильвания, тогда они и получила первые уроки игры на фортепиано от своей матери. В 1998 году Кейт закончила школу вместе с музыкантом Джорданом Уайтом. После этого она окончила Кистоунский колледж по специальности изобразительные искусства, а затем в 2003 году получила степень бакалавра искусств. По состоянию на 2008 год, проживает в Лос-Анджелесе.
Появление Микуччи на ТВ включает в себя множество рекламных роликов, гостевые роли в сериалах "Малкольм в центре внимания", "Долго и счастливо", "Как я встретил вашу маму", "Кори в доме", Campus Ladies, и роли в сериалах "Клиника", "Воспитывая Хоуп" и "Теория большого взрыва". Микуччи снималась в фильмах "Последнее ура", "Барт снял номер в гостинице" и "Однажды в Риме".
Микуччи снялась в пяти эпизодах телесериала Клиника («My Lawyer’s In Love», «My Absence», «My Chief Concern», «Our Histories» и «My Finale») в роли Стефани Гуч, игрока на укулеле. Она исполняет в сериале несколько песен — «The Happy Song», «Mr. Moon» и «Fuck You» (название которой было изменено на «Screw You»). В 2009 году она снялась в короткометражном фильме Imaginary Larry, сценарий к которому она написала вместе с Рики Линдхоум, её партнёром по группе Garfunkel and Oates.
Микуччи проводила концертное шоу «Playin' with Micucci» каждый третий понедельник в Steve Allen Theater на бульваре Голливуд, в Голливуде, последний раз шоу проводилось в августе и октябре 2011 года. На своих выступлениях она представляла песни и истории в виде музыкального шоу. Она называла название шоу единственным его грязным аспектом. Также Микуччи вместе с Линдхоум проводили в Лос-Анджелесе шоу под названием «An Evening with Garfunkel and Oates». Микуччи вместе с Уильямом Мэйси играла на укулеле для продвижения фильма Барт снял номер в гостинице. Видео их выступления обрело популярность на таких сайтах как YouTube и The Huffington Post.
Кейт выпустила два сольных мини альбома, которые были выпущены в начале 2009 и конце 2010 года.
В 2010 году она снялась в фильме "Однажды в Риме", а также в эпизоде шестого сезона сериала "Дурман". В том же году она снялась в ряде эпизодов сериала "Смертельно скучающий" на канале HBO, а также в сериале "Воспитывая Хоуп" в роли Шелли. В феврале 2011 года Кейт снялась в рекламе Progressive Insurance в роли официантки. Она озвучила Венди в мультсериале "Время приключений", а также Джули Кейн в мультсериале "Мотор-Сити". В июле 2012 года Кейт снялась в Scary Smash.
В январе 2013 года Микуччи прошла пробы и получила роль в сериале "Теория большого взрыва". Её персонаж (пугливая девушка по имени Люси, некоторое время встречавшаяся с Раджем) дебютировал 14 февраля 2013 года. Микуччи стала гостевым судьёй в телешоу King of the Nerds.