Семья актрисы была очень дружной и образованной. Родители позаботились о своей дочке, отдав ее в очень хорошую среднюю школу Мемфиса. После окончания школы, Кэти поступила в университет, где училась по специальности. Именно в университете Бейтс впервые испытала собственные способности на деле – в студен ческом драмкружке. В 1970-ом году будущая актриса переехала в Нью-Йорк, где начала активную творческую деятельность.
В скором времени Бейтс дебютировала в качестве киноактрисы. Первоначально Кэтлин доставались незначительные роли и потому популярность начинающей актрисы была невилика. Однако вскоре положение изменилось.
С 1987-ого года начался настоящий карьерный взлет актрисы. В то время Кэти снилась в своих самых лучших картинах. Одна из самых запоминающихся работ американки – участие в триллере «Нищета», снятом по роману известного автора – Стивена Кинга. Во многом благодаря этому фильму, Дойл смогла номинироваться на получение премии «Оскар». Естественно, популярность актрисы к тому времени уже была невероятно высокой. После - за лучшую женскую роль, актриса номинировалась на награду еще раз, но, к сожалению, не выиграла ее. Позже ситуация повториться еще раз – и вновь не в пользу актрисы.
Начиная с 90-ых годов, Бейтс большое внимание уделяла карьере профессионального режиссера. Ей удалось снять несколько фильмов, которые стали чрезвычайно популярным и во многом благодаря усердной работе самой актрисы.
В 1991-ом году Бейтс вышла замуж за молоизвестного актера Тони Кэмписи, с которым прожила в браке несколько лет. Они развелись в 1997 году. На данный момент всемирно известная телезвезда проживает в парке Хэнкок, город Лос-Анджелес и продолжает продуктивную творческую деятельность