Katie Douglas naît le 19 octobre 1998 à Burlington, au Canada. Alors qu’elle n’a que six ans, la jeune fille tourne ses premières publicités et se produit sur scène avec le Great Big Theatre Company. En 2007, âgée de onze ans, elle commence à se faire remarquer sur le petit écran en apparaissant dans plusieurs séries (F2 : Forensic Factor, Flashpoint, Alphas…).

2013 est une année importante dans la carrière de Katie Douglas. Elle décroche l’un des rôles principaux de la série Spooksville, celui de Sally Wilcox, pour lequel elle obtient le Daytime Emmy Awards de la meilleure interprète dans la catégorie "Meilleure série pour enfants".

En parallèle, elle décroche, cette même année, son premier rôle au cinéma dans le film Compulsion d’Egidio Coccimiglio, aux côtés de Heather Graham et Carrie-Anne Moss.

Après l’arrêt de Spooksville, la jeune actrice trouve un rôle récurrent dans la série Defiance face à Grant Bowler et Julie Benz. Au cours de la seconde moitié des années 2010, Katie Douglas se fait également remarquer dans deux autres fictions télé dans lesquelles elle occupe le haut de l’affiche : Mary Kills People et Raising Expectations.

En 2021, la comédienne rejoint le casting de la série Ginny & Georgia dans le rôle récurrent d’Abby Littman. Un personnage qu’elle interprète en parallèle de celui de Jackie Sullivan dans une autre série, Pretty Hard Cases.

Au cinéma, Katie Douglas se distingue dans plusieurs genres. Du drame (The Walk de Daniel Adams – 2022) au thriller (Lazareth d’Alec Tibaldi – 2024) en passant par la comédie (I Like Movies de Chandler Levack – 2023), l’actrice devient peu à peu un visage familier du cinéma américain.

En 2025, Katie Douglas est à l’affiche du film d’horreur La Nuit des clowns d’Eli Craig, adapté du roman Un clown dans un champ de maïs d’Adam Cesare, publié en 2020.