Kate Mara comenzó su carrera como actriz en su ciudad natal, Bedford, en Nueva York.
Desde entonces ha aparecido en las películas Leyenda Urbana 3 (2005), We Are Marshall (2006), Shooter, junto a Mark Wahlberg (2007), y Transsiberian, con Eduardo Noriega (2008).
En el año 2010 protagonizó la película titulada Happythankyoumoreplease, junto a Josh Radnor (quien además de actuar es el director de la película) y en 2011 apareció en Templario, junto a James Purefoy.
[7] Como resultado, se convirtió en madrastra del hijo que Bell tuvo con Evan Rachel Wood.
En mayo de 2019, la pareja le dio la bienvenida a su primera hija juntos.