Mara se unió al reparto de la serie de HBOEntourage en la sexta temporada y actuó como coestrella en The Open Road (2009), junto a Justin Timberlake.[2]
Kate Mara en 2006.
Interpretó a una agente federal en la película Iron Man 2, del año 2010. Ya había incursionado en la temática de los superhéroes en 2006, cuando protagonizó junto a Tim Allen la película Zoom donde, junto a otros tres chicos, forma parte de un nuevo equipo de superhéroes, teniendo a Tim en el papel de Zoom/Jack, como su maestro. Allí interpreta a Summer Jones/Wonder, una joven que tiene poderes telequinéticos.
Kate es bisnieta de Timothy Mara, quien fuera fundador del popular equipo de fútbol americanoNew York Giants, y de Art Rooney, fundador de los Pittsburgh Steelers. Es la segunda de cuatro hermanos: dos hermanos, uno llamado Dan, y su hermana menor también actriz, Rooney Mara. Ha declarado que viene de una "gran" familia. Su padre tiene 10 hermanos y en total, ella tiene 40 primos.[3][2] Fue novia del actor Max Minghella.[4]
A finales de 2015, Mara comenzó a salir con el actor Jamie Bell[5] y en enero de 2017, la pareja se comprometió.[6] El 17 de julio de 2017, la pareja anunció que se habían casado.[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.[8] En julio de 2022 se confirmó su segundo embarazo. En noviembre de 2022 dio a luz a un niño.[9]
