Катерина е родена в Женева, Швейцария, когато баща ѝ работил там като журналист. Израснала е в Лос Анджелис, Калифорния. Баща ѝ е либериец а майка ѝ - Наташа - е полу-руска полу-полска еврейка. Дядо ѝ е бил посланик в Либерия.
Греъм започва актьорската си кариера в комедийния филм „Капан за родители“ с Линдзи Лоън през 1998 година. Появява се и в няколко филма, сред които: „Отново на 17“ (2009) със Зак Ефрон и „Съквартирантката“ (2010). Най-добре е известна с ролята си в сериала на The CW „Дневниците на вампира“.
Греъм започва актьорската си кариера в комедийния филм „Капан за родители“ с Линдзи Лоън през 1998 година. Появява се и в няколко филма, сред които: „Отново на 17“ (2009) със Зак Ефрон и „Съквартирантката“ (2010). Най-добре е известна с ролята си в сериала на The CW „Дневниците на вампира“.