Nach ihrer Ausbildung in Schauspiel, Gesang und Tanz, die sie in Hamburg, Stuttgart und Berlin absolvierte, steht Katharina Koch seit 1996 auf den Bühnen in Deutschland, Österreich und der Schweiz. So beispielsweise im Etablissement Ronacher in Wien (Amália Balásh in Sie liebt mich ), dem Palladium Theater in Stuttgart (Mme de la Grande Bouche in Die Schöne und das Biest ) oder dem Staatstheater Kassel (Hildy in On the Town ).
In ihrer Heimatstadt Berlin war Katharina Koch u.a. im Theater am Kurfürstendamm, dem Tipi oder im Theater am Potsdamer Platz zu sehen. Im Kleinen Theater am Südwestkorso spielte sie u.a. in Alan Ayckbourns Falsche Schlange, der Welturaufführung des Musicals King Kong und in Schwarzer Jahrmarkt. Neben zahlreichen Musical- und Revueproduktionen war sie auch in Klassikern wie z.B. Die Jungfrau von Orléans oder in Die Ratten zu sehen. In der Vagantenbühne spielt sie in der Kriegsrevue Hurra! 1914 und Friedrich Hollaenders TingelTangel.
Katharina Koch ist außerdem in Lesungen und Konzerten zu erleben und entwarf mit Käthe kocht …keine Schokolade! ihr erstes Soloprogramm, welches mit großem Erfolg u.a. auf dem Theaterschiff Stuttgart zu sehen war.