Son père, Richard Fell, était un employé des chemins de fer qui devint plus tard maire de l'arrondissement du comté d'East Ham. Kathleen était étudiante à l'East Ham Grammar School.

Elle avait été choisie pour incarner la soeur de Lauren Bacall dans le film de Lars von Trier Dogville (2003), mais a dû passer le rôle en raison de problèmes de santé.

Elle a eu une relation amoureuse avec l'écrivain et producteur Michael Powell, qui était responsable de sa première célébrité à la fin des années 1940. Elle a été mariée à l'ancien pilote de l'USAAF (United States Army Air Forces) John Daniel Bowen, en 1950. Elle s'est par la suite liée d'amitié avec la troisième épouse de Powell, la monteuse et oscarisée Thelma Schoonmaker.

Au milieu des années 60, elle a souffert d'une fracture du bassin et de plusieurs côtes cassées suite à un accident de voiture qui l'a empêchée de participer aux films britanniques. Après sa guérison, elle a souvent été choisie pour des rôles matriarcaux principalement à la télévision.

[À ses débuts au cinéma] Pendant que j'étais encore à la Old Vic Drama School, je suis venu à Londres pour essayer de trouver un agent ; J'ai rencontré John Gliddon, qui était l'agent de Deborah Kerr, et il m'a envoyé voir les gens qui faisaient The Young Mr. Pitt (1942). Ils m'ont donné un rôle et, après ça, j'avais l'habitude de me dire «j'avais deux répliques en face de Robert Donat!». J'ai très peu fait par la suite à cause de la guerre et je travaillais pour la censure.

En 1953, elle épouse en seconde noces, le journaliste et écrivain britannique Alaric Jacob (qui est décédé avant elle); Jacob travaillait alors pour la BBC. Ils ont eu un fils et une fille; avec un enfant du mariage précédent de Jacob.

Elle est décédée le 18 janvier 2009 à Denville Hall à Northwood, Londres, une semaine après son 88e anniversaire. Elle souffrait de la maladie d'Alzheimer et d'un cancer du sein au moment de son décès. Son fils, sa fille et sa belle-fille lui ont survécu, ainsi que cinq petits-enfants.