1998年參演電影《天生一對》首次登上大螢幕。2005年擔任迪斯尼頻道中“電影衝浪”的主持人。2006年參與拍攝美國喜劇類電視劇集《橘子郡男孩》與驚悚懸疑類電視劇集《犯罪現場調查：拉斯維加斯》。2007年參與完成了黑眼豆豆的世界巡演。2009年在CW電視台魔幻劇《吸血鬼日記》中飾演女巫“邦妮·本納特”一角給觀眾留下了深刻印象。2010年參與拍攝Justin Bieber的音樂作品《Somebody to love》MV。2011年主演比勒·沃道夫執導的美國喜劇電影《甜心辣舞2》，在片中飾瑪麗亞。同年獲第13屆美國青少年選擇獎最佳搶戲TV女星。2012年發行首張EP《Put Your Graffiti On Me》全美音樂排行榜前五。同年發行單曲《Wanna Say》。2013年發行單曲《Power》被發行區域內的30多個電台播放，並拍攝了同名MV。2014年以金髮造型登上土耳其版《GQ》雜誌。同年主演了美國驚悚電影《危情癮難耐》。2015年發行首張音樂專輯《Roxbury Drive》，拍攝了單曲《1991》和《Secrets》的MTV。2016年參與拍攝Tupac Shakur的傳記影片《All Eyez on Me》。憑藉《吸血鬼日記第七季》中邦妮·本納特一角，被提名於美國青少年選擇獎-最受歡迎女演員獎。
2004 年，卡特琳娜·格蘭厄姆出演Bill Martin執導，敦爾·勞格主演的美國喜劇類電視劇集《你被禁足了》；並參與拍攝《Like Family》和《天國的女兒》兩部電視劇集；同年，參與了由美國的Catch Productions、Hallway Pictures、Bird and a Bear Entertainment 等多家公司聯合製作發行的喜劇電影《詹森一家的幸福之旅》，在劇中飾演Dancer。
2010年，卡特琳娜·格蘭厄姆參與拍攝Justin Bieber的音樂作品《Somebody to love》MV；原創歌曲《My Boyfriends Back》在“YouTube”上發布，得到了超過100萬的評論；7月發行了自己的音樂專輯，專輯的主打歌曲《Sassy》獲得廣泛好評，他在接受PopWrap的訪問時為《吸血鬼日記第二季》進行了宣傳。8月參與拍攝美劇《吸血鬼日記第二季》，在劇中飾主角之一女巫“邦妮·本納特”，並為該電視劇集創作了音樂原聲插曲《Only Happy When It Rains》。10月發行了單曲《Sassy》的同名MV，但是網路排名不佳沒有上榜，她便繼續發行自己的音樂作品、MV和封面海報，最終並獲得了Janet Jackson和Paula Abdul的稱讚。主演了Chris Stokes執導的動作片《熱力四射2》，在片中飾Ingrid一角。
2011年，卡特琳娜·格蘭厄姆憑藉《吸血鬼日記》中的小巫女邦妮一角被選入“BuddyTV的2010百大性感女星”第83位。2月4日，她與妮娜·杜波夫一起參與拍攝的驚悚影片《室友》在美國上映。6月10日她主演的美國音樂類喜劇影片《甜心辣舞2》在英國上映，片中飾演瑪麗亞一角。9月，她繼續拍攝魔幻類劇集《吸血鬼日記第三季》，並憑藉女巫“邦妮·本納特”一角又獲得了第13屆美國青少年選擇獎最佳搶戲TV女星。同年，卡特琳娜在音樂方面發布了自己的單曲EP《I Want It All》，以及同名MV。她還在Nelly的音樂MV《Just a Dream》中擔任女主角。此外，卡特琳娜還為《Troix》雜誌拍攝了高清大圖。
2012年3月，卡特琳娜·格蘭厄姆發布了原創EP《Against The Wall》，和單曲《Put Your Graffiti On Me》同名MV，發行第一周在官方網站點擊量達到700萬受到大量好評，並與唱片公司簽約。9月參與拍攝CW電視台魔幻類電視劇集《吸血鬼日記第四季》，劇中飾主角之一女巫“邦妮·本納特”，角色在該季最後一集死亡，引起大量的冬粉關注。10月，這首音樂MV在“YouTube”上的評論已達到480多萬，全美音樂排行榜、熱舞俱樂部歌曲榜前五；同時發行的還有另外兩首單曲《Wanna Say》和《Dog Day Afternoon》。卡特琳娜參與了美國娛樂電視台的活動，與中國藝人楊冪進行了工作交流。
2016年3月3日，卡特琳娜·格蘭厄姆登上了《Role Model》春季版的封面，標題為難忘的旅程“約旦河”和“瓜地馬拉”在她前往幫助難民危機，作為聯合國難民署一個高調的支持者。3月5日，卡特琳娜·格蘭厄姆發言於，紐約一年一度的聯合國在三月結束的“對婦女的暴力行為”遊行。遊行和集會是為了引起人們對全球範圍內的各種暴力影響的關注。4月15日，卡特琳娜·格蘭厄姆出席了第二十三屆“Race To Erase MS Gala”慈善之夜活動。6月12日，Kat Graham出席孩子們修補心靈的共鳴慈善活動。
2009漢娜蒙塔納飾 埃里森
2006CSI犯罪現場飾 蒂莎
2004像家人一樣飾 Girl
