2008年，13岁时开始了她的职业生涯，和凯瑟琳·泽塔-琼斯、安吉拉·兰斯伯瑞出演了百老汇的Fredrika Armfeldt。14岁时就高中毕业。17岁时毕业于德雷塞尔大学。

2013年，凯瑟琳·麦克纳马拉在迪士尼频道推出的原创情景喜剧《保姆杰茜》中客串出演两集，饰演Bryn Brietbart。

2014年，主演音乐电视网的剧集《Happyland》，在剧中饰演Harper Munroe 。

2015年5月，确认主演ABC家庭频道（现Freeform）剧集《暗影猎人》，饰演主角Clary Fray 。9月18日，参演的电影《移动迷宫2》在北美上映。

2018年1月，回归出演的电影《移动迷宫3：死亡解药》上映。9月，确认加盟出演《绿箭侠》的第七季，饰演常驻角色米娅 。2019年，凯瑟琳成为《绿箭侠》的第八季（最终季）的主要演员 。

凯瑟琳·麦克纳马拉是一位多才多艺的女演员，歌手，舞蹈家，作曲家。凯瑟琳对各种形式的舞蹈：芭蕾舞，踢踏舞，爵士舞，嘻哈，抒情，华尔兹和草裙舞都充满热情。她还会弹吉他和钢琴，喜欢唱歌和写歌。