Dennings, ristimänimeltään Katherine Litwack, syntyi ja kasvoi Bryn Mawrissa, Pennsylvaniassa.[1] Hänen äitinsä Ellen on runoilija ja puheterapeutti, ja isä Gerald Litwack farmakologi ja yliopistoprofessori. Dennings on nuorin viidestä lapsesta. Hänen perheensä on juutalainen.[2]
Dennings oli kotikoulussa ja valmistui lukiosta 14-vuotiaana. Hän muutti perheensä kanssa Los Angelesiin tullakseen näyttelijäksi ja otti Denningsin taiteilijanimekseen jo nuorena.[3]
Ura
Dennings aloitti näyttelemisen 10-vuotiaana ja hänen ensimmäinen työnsä oli perunalastumainoksessa. Hänen debyyttinsä televisiossa oli hankalan teinin rooli sarjassa Sinkkuelämää. Sen jälkeen hän tähditti lyhytikäistä sitcomiaRaising Dad. Vuonna 2002 Denningsillä oli rooli Disney Channelin elokuvassa ja hän jatkoi vierailevana näyttelijänä eri tv-sarjoissa, kuten Ilman johtolankaa, C.S.I. ja Teho-osasto.
Helmikuussa 2011 Dennings sai toisen pääroolin CBS-kanavan sitcomistaTyhjätaskut, jossa hän esitti Maxia, kovaa ja suorapuheista tyttöä Brooklynista. Hänen ystäväänsä, köyhtynyttä perijätärtä näytteli Beth Behrs.[4] Sarjaa tehtiin yhteensä kuusi tuotantokautta vuoteen 2017 asti.[5]
Yksityiselämä
Dennings seurusteli laulaja Josh Grobanin kanssa vuosina 2014–2016.[6]