Haar oudere zus is lerares Amerikaanse gebarentaal en Katie Leclerc leerde ASL op 17-jarige leeftijd, voordat ze hoorde dat ze haar gehoor dreigde te verliezen. Vanaf haar 20e had ze problemen met haar gehoor en leed ze aan de ziekte van Menière. Dit is een degeneratieve ziekte die vooral het binnenoor aantast en fluctuerend gehoorverlies en duizeligheid veroorzaakt. Haar vader en oudere zus lijden er ook aan. Katie ontdekte haar passie voor acteren in theater en film op de basisschool toen ze de hoofdrol kreeg in haar schooltoneelstuk. Ze verscheen in talrijke reclamespots zoals Pepsi, Cingular, Comcast en GE. Ze begon haar carrière met een rol in de cult-hit tv-serie Veronica Mars. Sindsdien verscheen de actrice in vele andere series zoals "The Big Bang Theory" en "Fashion House". Haar eerste hoofdrol in een serie was in "Switched at Birth" (2011), waar ze Daphne Vasquez speelt, een doof meisje dat bij de geboorte aan de verkeerde familie werd gegeven.