Kathryn Sullivan nació en Paterson, Nueva Jersey, y se graduó en 1969 en la Escuela Secundaria William Howard Taft en el distrito de Woodland Hills en Los Ángeles, California.Mientras estuvo en Dalhousie, participó en varias expediciones oceanográficas para estudiar los suelos de los océanos Atlántico y Pacífico.Ha sido científica jefe de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica.Veterana de tres vuelos espaciales, Sullivan voló como especialista en misión en la STS-41G, la STS-31 y la STS-45.Ella y el especialista en misiones David Leestma realizaron una caminata espacial de 3 horas y media, en la que operaron un sistema diseñado para mostrar que un satélite podría repostar en órbita.Durante esta misión de nueve días, la tripulación ejecutó los doce experimentos que constituían el cargamento ATLAS-I (laboratorio atmosférico para aplicaciones y ciencia).Fue nombrada para el Consejo Nacional de Ciencias por el presidente George W. Bush en 2004.
Sullivan durante la primera caminata espacial realizada por una mujer estadounidense, en 1984
Sullivan como secretaria de Comercio Interino y Administración del NOAA, en 2013