Родилась 9 января 1982 года в городе Рединг в английском графстве Беркшир в семье Майкла Фрэнсиса Миддлтона и Кэрол Элизабет, урожденной Голдсмит. Кэрол была стюардессой, Майкл – авиадиспетчером (позже он стал пилотом British Airways).
В 1987 году Миддлтоны основали компанию посылочной торговли Party Pieces, которая успешно развивалась на британском рынке и сделала их миллионерами. Фирма осуществляет почтовую доставку товаров к проведению различных праздников. Семья обосновалась в собственном доме в деревне Баклбери в Беркшире.
Кейт окончила школу Сент-Эндрюс в деревушке Панборн в графстве Беркшир. Затем будущая принцесса перешла в колледж Мальборо, частное учебное заведение в графстве Уилтшир. В колледже Кейт играла в теннис, хоккей и нетбол, занималась легкой атлетикой.
Окончив колледж в 2000 году, Кейт не стала поступать в университет, устроив годовой перерыв от учебы. В течение этого времени она побывала в двух странах – в Италии, где училась во Флорентийском Британском институте, и в Чили, где участвовала в программе благотворительной организации Raleigh International. Кроме того, Кейт успела совершить небольшой круиз по проливу Солент. В 2001-м она поступила в Сент-Эндрюсский университет в шотландской области Файф. Там она познакомилась с принцем Уильямом, старшим сыном Чарльза, принца Уэльского.
Кейт окончила университет без троек, получив в 2005 году диплом бакалавра с отличием второй степени по специальности "история искусств". После этого она стала работать в компании Party Pieces, которую основали ее родители.
В 2005 году все британские и мировые таблоиды написали о Кейт как о новой подруге принца Уильяма. Их совместное фото, сделанное во время одной из экскурсий, появилось на первых полосах ведущих изданий мира. Впоследствии Миддлтон обратилась к адвокату в связи с постоянным вмешательством в ее личную жизнь и преследованием журналистов.
В университете молодые люди вместе изучали историю искусств, но позднее принц Уильям сменил специализацию на географию. По некоторым сведениям, он хотел отчислиться с первого курса, но Кейт убедила его продолжить учебу. По другой версии, Уильям остался в университете благодаря уговорам отца.
Миддлтон стала часто появляться на мероприятиях с участием королевской семьи. 16 ноября 2010 года Кларенс-хаус объявил о помолвке принца Уильяма c Кейт Миддлтон.
29 апреля 2011 года Кейт Миддлтон вышла замуж за принца Уэльского Уильяма. Венчание состоялось в Вестминстерском аббатстве в Лондоне. Королева Великобритании Елизавета II пожаловала влюбленным титул герцога и герцогини Кембриджских.
Для свадьбы Кейт Миддлтон заказала два свадебных платья (одно – к церемонии венчания, второе – к свадебному ужину). Первое, ставшее главной интригой торжества, поразило всех модных экспертов. Невеста остановила свой выбор на наряде от британского бренда Alexander McQueen. Второе платье создал известный британский художник-модельер и стилист Брюс Олдфилд, ранее принимавший участие в разработке гардероба принцессы Дианы.
22 июля 2013 года у Кейт родился сын – Джордж Александр Луи принц Кембриджский.
2 мая 2015 года герцогиня Кембриджская родила дочку. Девочку назвали Шарлотта Елизавета Диана.
23 апреля 2018 года у Кейт родился третий наследник – Луи Артур Чарльз.
Примечательно, что несмотря на то, что Кейт Миддлтон и принц Уильям выполняют множество королевских обязанностей, при этом они стараются вести самый обычный образ жизни. Кейт по возможности берет домашние обязанности на себя и при наличии времени лично готовит ужин на всю семью.
Вечерами, когда вся работа осталась позади, а дети спят, Уильям предпочитает смотреть телевизор, а вот Кейт много времени проводит в Интернете. Она делает онлайн-покупки, на YouTube смотрит различные полезные видео и мастер-классы.