Кэтрин Бэйли Бекинсейл появилась на свет в Лондоне 26 июля 1973 года в семье очень известного британского телеактера Ричарда Бекинсейла и актрисы Джуди Ло.
Когда ей было пять лет, отец погиб, ему был всего 31 год. Уже через четыре года после трагедии ей пришлось переехать с матерью к отчиму - актеру Рою Баттерсби, и делить крышу с его дочерью и четырьмя сыновьями. 9-летняя Кэтрин была шокирована. И в школе, по ее словам, у нее «сносило крышу». Впрочем, Кейт была и хулиганкой, и отличницей в одном лице. За рассказы и стихи собственного сочинения она дважды побеждала в Конкурсе молодых писателей имени В.Смита. Периодически у нее случались нервные срывы, а в 15 лет Кейт заболела анорексией и весила около 30 килограмм. С юности Кэтрин хотела стать актрисой, как и ее родители.