Katherine Dunn blev født i Kansas City i den amerikanske stat Kansas i 1945. Efter at have færdiggjort High School i byen Tigard i Oregon gik hun på Reed College i Portland. I tiden derefter brugte hun flere år på at rejse rundt i Europa, og under et ophold i Irland fødte hun en søn, som hun fem år senere rejste tilbage til USA sammen med.
I 1970’erne var Katherine Dunn vært på et radioshow på den selvstændige radiostation KBOO i Portland, hvor hun læste noveller op. Hendes arbejdsliv har været rundt om mange ting, og hun har både været bartender og malet huse samt undervist i creative writing på Lewis & Clark College i Oregon og lavet voice over-arbejde.
Dunns forfatterkarriere har taget nogle gevaldige spring. Efter debuten ”Attic” i 1970 og ”Truck” i 1971 var det først i 1989, at hun igen udgav en bog. Denne gang gennembrudsromanen ”Geek love”, der indbragte hende en nominering til the National Book Award i 1989. Efter succesen med ”Geek Love” fortalte hun, at hun arbejdede på en ny bog, ”The Cut Man”, men den er endnu ikke udkommet trods flere forsikringer om dens snarlige udkomme, senest fra hendes forlægger Alfred A. Knopf i 2008. I 2010 bragte tidsskriftet The Paris Review et uddrag fra bogen med titlen ”Rhonda discovers Art”.
Udover romanerne har Dunn bidraget til en række udgivelser og magasiner og udgivet et udvalg af sine avisklummer i Portland-avisen ”Willamette Week”.
Siden 1980 har Dunn skrevet om boksning, som er hendes store interesse, og hun er blevet kaldt ”en af de bedre bokseskribenter i USA”. Hun har været redaktør og skribent på online boksemagasinet cyberboxing.com og vandt i 2004 Dorothea Lange–Paul Taylor Award, der gives til opmuntring til samarbejdet mellem dokumentarskribenter og fotografer, for sit projekt ”School of Hard Knocks: The Struggle for Survival in America’s Toughest Boxing Gyms”. Projektet var et samarbejde med fotografen Jim Lommasson, hvor de i fællesskab portrætterede boksere og boksestudier. I 2009 udkom en samling af hendes bokseessays i antologien ”One Ring Circus”.