Kate Garry Hudson nació el 19 de abril de 1979 en Los Ángeles. Es hija de la ganadora del Oscar Goldie Hawn y del actor, comediante y músico Bill Hudson y hermana del también actor Oliver Hudson. Tras el divorcio de sus padres se trasladó a Colorado con su hermano, su madre y Kurt Russell, el novio de su madre y con quien ha tenido siempre muy buena relación considerándole incluso su padre.
Se graduó en 1997 en una escuela de Santa Mónica. A pesar de ser aceptada en la NYU, decidió dedicarse a la actuación en vez de cursar una licenciatura. Después de intervenir en diferentes episodios de series de televisión, como 'Cinco En Familia' o 'EZ Streets', Kate debutó en el cine con 'Desert Blue' en 1998. Un año más tarde hizo '200 cigarrillos' y más tarde consiguió fama por 'Casi famosos', película ambientada en el mundo del rock por la que consiguió un Globo de Oro y fue nominada al Oscar como mejor actriz secundaria.
En 2000, se casó con Chris Robinson del grupo Black Crowes con quien tuvo un hijo el 7 de enero de 2004, a quien llamó Ryder Russell Robinson.
Kate intervino en títulos como 'Las Cuatro Plumas' (2002), filme histórico dirigido por Shekhar Kapur, o 'Le Divorce' (2003), comedia romántica de James Ivory coprotagonizada por Naomi Watts. Otras películas de su filmografía son la cinta de terror 'La Llave Del Mal' (2005), o 'Tu, Yo y Ahora? Dupree' (2006), comedia en la que se casaba con Matt Dillon y tenía como padrino a Owen Wilson.
Por aquel entonces, en el año 2008, mantuvo un sonado romance con él, aunque al poco tiempo cortaron, dicha ruptura afectó tanto al actor que incluso intentó suicidarse. Tal situación se relacionó con la supuesta homosexualidad de la actriz, pero en enero de 2009 desmintió que fuera lesbiana. En ese mismo año, Kate mantuvo una relación con Alex Rodríguez, tercera base de los Yankees de Nueva York, aunque no se supo si hubo un compromiso de por medio.
En el año 2008 hizo 'Como locos a por el oro' y 'Una novia para dos'. En 'Guerra De Novias' (2009) compite por la mejor boda con Anne Hathaway. El mismo año interpretó a Stephanie en el musical de Rob Marshall 'Nine' (2009). Su personalidad en el cine sigue variando, y adopta tanto papeles cómicos como dramáticos. Ha hecho 'El demonio bajo la piel' y 'El asesino dentro de mí'.
Mantuvo una relación con Matt Bellamy, líder de la banda británica de rock alternativo Muse durante cuatro años, tuvieron un hijo nacido el 9 de julio de 2011, al cual nombraron Bingham 'Bing' Hawn Bellamy. En diciembre del 2014 se hizo público que se separaban de manera definitiva.
Entre sus últimas películas destacan 'Algo prestado' en 2011, 'Rock the Kasbah' en 2015, y formó parte del reparto de 'Feliz día de la madre' en 2016. Dicho año hizo 'Marea negra'. Formó parte del elenco de la cuarta temporada de 'Glee', donde interpretó a una profesora del personaje de Lea Michele.
