1993–2000 – w 1993 została absolwentem University of California w Los Angeles, gdzie uzyskała licencjat z techniki lotniczej i kosmicznej. Później pracowała w Instytucie Oceanografii im. George’a H. Scrippsa przy Uniwersytecie Kalifornijskim w San Diego. Zajmowała się badaniami nad rozchodzeniem się fal dźwiękowych w strefie przybrzeżnej i ich cyfrowym przetwarzaniem. Podczas prac na morzu kierowała badaniami naukowymi. Zajmowała się planowaniem i prowadzeniem operacji podwodnych, rozmieszczaniem sprzętu badawczego oraz zbieraniem próbek osadów dennych. Brała również udział w testowaniu sprzętu do badań pod wodą, a także w zbieraniu i analizie morskiej flory i fauny. Podczas wystawy California Kelp Forest pracowała jako wolontariuszka w akwarium instytutu, gdzie zajmowała się prowadzeniem pokazów dla publiczności.
2002 – na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Diego otrzymała stopień doktora z oceanologii.
Praca w NASA i kariera astronauty
2000 – 26 lipca została przyjęta do korpusu amerykańskich astronautów (NASA-18) jako kandydat na specjalistę misji. W sierpniu przystąpiła do specjalistycznego szkolenia. Podczas kursu zapoznała się z budową promów kosmicznych i Międzynarodowej Stacji Kosmicznej oraz zaliczyła zajęcia z przetrwania w warunkach ekstremalnych.
2002 – zakończyła przeszkolenie podstawowe i została skierowany do Biura Astronautów NASA, do wydziału eksploatacji wahadłowców (Shuttle Operations Branch), gdzie pracowała w laboratorium awioniki wahadłowca (SAIL – Shuttle Avionics Integration Laboratory). Później została przeniesiona do wydziału eksploatacji stacji kosmicznej (Space Station Operations Branch).
2004 – była członkiem załogi wspierającej astronautów na orbicie podczas 6-miesięcznej pracy Ekspedycji 9 na ISS. W czasie innych wypraw załogowych była operatorem łączności (CapCom) w centrum kontroli lotu.
2006 – 31 października została specjalistą misji w załodze STS-125.
2009 – 11 maja wystartowała w kosmos na pokładzie wahadłowca Atlantis do misji STS-125, której zadaniem był remont teleskopu Hubble’a (misja serwisowa HST-SM4).
2021 - 23 kwietnia jako pilot statku Dragon podczas misji SpaceX Crew-2 poleciała na Międzynarodową Stację Kosmiczną, gdzie jest członkiem Ekspedycji 65.
Wykaz lotów
Loty kosmiczne, w których uczestniczyła Katherine Megan McArhur
