Kat Dennings se narodila 13. června 1986 ve Philadelphii. Pochází z velké rodiny, je nejmladší z pěti sourozenců. Už jako dítě se objevovala v televizi v různých reklamách. Zahrála si v jenom dílu seriálu Sex ve městě, dále se začala více objevovat i ve filmech, v roce 2004 to bylo ve filmu s Hillary Duff Nikdy to nevzdávej!, rok na to si zahrála dceru Catherine Keener ve filmu 40 let panic.

Zlom v její kariéře přišel v roce 2008, kdy dostala šanci a zazářila ve svých rolích. Objevila se ve třech komediích. Nejprve to byl film Charlie Bartlett s Antonem Yelcinem. Poté komedie s Annou Farris Domácí mazlíček. A nakonec romantická komedie s Michaelem Cerou Rande na jednu noc.

V roce 2009 si zahraje v rodinném filmu Roberta Rodrigueze Prckové.

Od roku 2011 hraje v seriálu jménem 2 $ocky (2BrokeGirls)