Кэти Мелуа родилась 16 сентября 1984 года в Кутаиси (Грузия), выросла в городе Тбилиси, а позднее в прибрежном городке Батуми (Аджария). Ее семья покинула Грузию и обосновалась в Белфасте (Сев. Ирландия), когда ей было всего 8 лет. Переезд был связан с профессией отца: он был практикующим хирургом. На самом деле она никогда не чувствовала подобную атмосферу, потому что у нее было счастливое детство как в Грузии, так и в Северной Ирландии.

Кэти понимала, что люди в Северной Ирландии весьма дружелюбные и вскоре она приобрела хороших друзей в начальной школе Св. Катерины и Доминиканском колледже в Форт-Уильяме. Кэти посещала католические школы в Северной Ирландии в то время как ее младший брат ходил в протестантскую школу.

Ее семья жила в Белфасте еще 5 лет, прежде чем переехать в юго-восточный Лондон. Когда Кэти было 15, она приняла участие в телевизионном конкурсе юных талантов под названием Звезды поднимают носы, исполнив песню Mariah Carey Without you. Хотя ее участие было задумано ради шутки, она победила в конкурсе (призом была пересторойка спальни и кресло для ее отца), а главное - она также получила ценный опыт трехразового “живого” выступления на ирландском ТВ.

После сдачи экзаменов на сертификат второй ступени образования (GCSE - General Certificate of Secondary Education) Кэти потсупила в Британскую Школу исполнительных искусств, где она получила диплом степени А по музыке. Во время обучения в школе она открыла для себя различные стили и музыкальные направления, включая таких исполнителей как Queen, Joni Mitchell, Bob Dylan, ирландский фолк и индийскую музыку. Она была потрясена песней Eva Cassidy, которая произвела на нее глубокое впечатление. Когда она узнала, что Эвы уже нет в живых, она сочинила tribute-песню Faraway Voice.

Композитор и продюсер Mike Batt уже оплачивал визит в школу с целю поиска музыкантов для формирования джаз-бэнда. В последнюю минуту Кэти решила исполнить Faraway Voice и Майк осознал, что нашел весьма своеобразного исполнителя. Кэти подписала контракт с звукозаписывающим лэйблом Dramatico, но осталась в школе для завершения учебы - она получила диплом с отличием в июле 2003 года.

Кэти и Майк собирались в студии, где большой опыт и проверенная способность Майка сочинять песни великолепно сработали вместе со свежим подходом Кэти: уникальным мировоззрением и исключительным голосом. Вышедший вскоре альбом состоял из оригинальных композиций как Майка, так и Кэти и включал также тщательно подобранное оформление.

Ее сенсационный голос привлек внимание Terry Wogan, который также как и с Эвой Кэссиди, принял решение познакомить всех с Кэти и ее первым синглом The Closest Thing To Crazy летом 2003 года. Michael Parkinson также поддержал эту идею, часто предоставляя юной Кэти возможность выступать на своем шоу. Одновременно с релизом сингла Кэти добилась его попадания в чарты на 10-е место.

Конец 2003 года стал увлекательным временем для 19-летней Кэти. Она была приглашена для выступления на ежегодное представление Royal Variety, где она повстречала Queen. В ноябре 2003 Кэти выступала уже на другой сцене. Ее дебютный альбом Call Off the Search вышел в Британии в ноябре 2003, а в январе 2004 достиг вершины альбомных чартов, потеснив Dido.

Временно отодвинутая на второй план Норой Джонс, Кэти вновь вернулась на первые строки чартов и держалась там на протяжении трех недель. Конец февраля 2004 ознаменовался для нее лайв-туром по Британии, который состоял из 14 выступлений. Потом вышли еще 2 сингла и последовали туры по Америке и Европе.

Call Off the Search получил 10 топ-позиций по всей Европе и был признан золотым в Голландии, Гонг Конге и Швейцарии, платиновым в Дании, Новой Зеландии и Австралии, дважды платиновым в Германии, Ирландии, Норвегии и Южной Африке. В Европе было продано более 2-ух миллионов копий. В 2005 году альбом стал лучшим и в Японии. В Британии же альбом был признан 6 раз платиновым.

В марте 2005 года Кэти была приглашена Нельсоном Мандела для участия в его благотворительном концерте (средства пошли на борьбу со спидом), который собрал 46664 человек. Она сыграла не только все песни с альбома, но и выступила вместе с Queen с новой версией Too Much Love Will Kill You. Из Южной Африки Кэти полетела в Шри Ланку, где она почувствовала, какая серьезная работа проводилась организацией Спасем детей и приняла в ней участие.

В перерывах между путешествиями Кэти записала свой новый альбом Piece By Piece, в очередной раз продемонстрировав свой высочайший исполнительский талант. Вышедший вслед сингл Nine Million Bicycles был включен в длинный список джазовых сборников. Кавер- композицию на песню группы Cure Just Like Heaven (1987) Кэти записала для нового фильма компании DreamWorks с участием Риз Уизерспун, премьера которого состоялась в сенятбре 2005 в США и в ноябре - в Британии.

Только за прошлый год Мелуа собрала целый урожай европейских номинаций: ее имя фигурировало в двух категориях в списке претендентов на Brit Awards, она удостоилась номинаций Echo Awards (Германия) и Edison Awards (Голландия). В Голландии она признана лучшей иностранной артисткой.

По итогам 2006 года Международная Федерация Индустрии Звукозаписи (IFPI) назвала Кети Мелуа самой успешной женщиной-исполнительницей года в Европе. Текущий альбом Кэти, второй в дискографии певицы Piece By Piece разошелся тиражом более чем в три миллиона копий, что вывело исполнительницу на первое место рейтинга наиболее продаваемых.

Одновременно с этим Piece By Piece стал самым успешным релизом года, выпущенным на независимом лейбле.

Piece By Piece вышел в сентябре 2005-го года и сразу возглавил хит-парады Великобритании, Польши и Нидерландов, получив впоследствии «платиновый» статус в Германии и четырежды «платиновый» - в самой Англии.