Katharine Isabelle nasceu Katharine Isobel Murray em Vancouver, na Colúmbia Britânica, para Graeme Murray, um diretor de arte e designer de produção que ganhou dois prêmios Emmy por seu trabalho de efeitos especiais na série de TV The X-Files (1993) e Gail Murray, um amador Escritor e produtor de Vancouver. Isabelle é irmã do jornalista e ex-ator infantil Joshua Murray.
Tendo começado a atuar em 1989 com partes nos filmes Cousins (1989), Cold Front (1989) e The Madonna (1989), de MacGyver (1985), Isabelle rapidamente provou ser um ator habilidoso.
Em 1992, desempenhou o papel de Erica Sanderson em Knight Moves (1992). O público americano tomou conhecimento dela como Lindsay Clark no suspense adolescente Disturbing Behavior (1998).
Em 2000, Isabelle conseguiu o papel principal no cult-favorito Ginger Snaps (2000), onde seu desempenho destacado deixará uma marca na mente dos telespectadores.
Continuando sua carreira ocupada, ela interpretou Tia em Bones (2001), Paige Fleming em Turning Paige (2001) e Tanya Francke em Insomnia (2002), contracenando com Al Pacino.
Ao longo dos anos 2000, Isabelle apareceu em vários filmes de horror e terror, incluindo Carrie (2002), Spooky House (2002), Freddy vs. Jason (2003), ao lado de Robert Englund e Ginger Snaps 2: Unleashed (2004) e Ginger Snaps. Voltar: O Início (2004).
Também participou de vários filmes independentes, entre os quais Falling Angels (2003), On the Corner (2003), The Last Casino (2004), Everything's Gone Green (2006), o curta-metragem Favorite People List (2009) e Frankie & Alice (2010).
Isabelle estrelou várias séries de televisão populares ao longo de sua carreira, sendo algumas notáveis como Arquivo X (1993), Inquérito de Da Vinci (1998), Smallville (2001) e Supernatural (2005).
Em 2008, ela recebeu o Prêmio Gemini de Melhor Desempenho por uma Atriz em um Papel de Apoio em Destaque em um Programa Dramático ou Minissérie por seu papel como Norma Carlyle na elogiada adaptação para TV The Englishman's Boy (2008).
Em 2012, Isabelle estrelou o polêmico filme de terror americano Mary (2012), que lhe rendeu uma menção especial no Austin Fantastic Fest, além de um Troféu Festival de Melhor Atriz, um Prêmio Especial de Melhor Atriz e um Medo de Fright de Melhor Atriz. e um Fangoria Chainsaw Award de Melhor Atriz Líder.
Seguiu-se as aparições em 13 Eerie (2013), Torment (2013) e Lawrence & Holloman (2013) pelo qual ela obteve uma indicação ao prêmio Leo de Melhor Performance de Apoio por uma Mulher em um Filme.
Ela também chamou a atenção de muitos com seu retrato magnético de Margot Verger na segunda e terceira temporadas da aclamada série de TV da NBC, Hannibal (2013).
Em 2014, ela se reuniu com os criadores de American Mary (2012) Jen Soska e Sylvia Soska em See No Evil 2 (2014).
Em 2015, Isabelle estrelou o filme de suspense 88 (2015) e o filme de terror The Girl in the Photographs (2015). Naquele ano, ela também pôde ser vista no filme indie Como planejar uma orgia em uma cidade pequena (2015), ao lado de Jewel Staite, Lauren Lee Smith e Ennis Esmer.
