Kate este fiica actorilor britanici Richard Beckinsale și Judy Loe și sora mai mică a Samanthei Beckinsale. Tatăl moare în 1979 la vârsta de 31 de ani. După terminarea școlii a început cariera de actriță. În 1991 devine cunoscută prin rolul juucat într-un film TV despre război. Beckinsale studiază în anii următori literatura franceză și rusă la Universitatea Oxford. În timpul studiul apare în filmul "Much Ado About Nothing" (Mult zgomot pentru nimic) o ecranizare a operei lui William Shakespeare. În ultimii ca studentă poate fi văzută în câteva piese de teatru și filme franceze. Pe plan internațional devine cunoscută prin rolul jucat în filmul american "Pearl Harbor" și coproducția "Underworld". Cu actorul Michael Sheen are în 1999 o fiică. La data de 9. mai 2004 se căsătorește cu regizorul Len Wiseman. În 2009 este distinsă cu titlul Sexiest Woman Alive inițiată de revista Esquire. Peste un an face parte din juriu la Festivalul Internațional de Film de la Cannes.
