Τομ (γεννημένο στις 8 Νοεμβρίου 1905), ο οποίος αποτελούσε το είδωλό της, να κρέμεται από το πλάγιο καδρονάκι της σοφίτας από ένα σκοινί, νεκρό, προφανώς από αυτοκτονία. Η οικογένειά της αρνήθηκε ότι το προκάλεσε ο ίδιος στον εαυτό του υποστηρίζοντας πως ήταν ένα ευτυχισμένο αγόρι. Επέμεναν πως ήταν ένας πειραματισμός που πήγε στραβά. Εικάζεται ότι προσπαθούσε να αναπαράγει ένα κόλπο που είχε δει σε ένα θεατρικό με την Κάθριν.
Η Χέπμπορν ήταν συντετριμμένη και βυθίστηκε στην κατάθλιψη. Ήταν επιφυλακτική με τα άλλα παιδιά και έλαβε το μεγαλύτερο μέρος της εκπαίδευσής της στο σπίτι της.
Για πολλά χρόνια χρησιμοποιούσε τα γενέθλια του Τομ (8 Νοεμβρίου) ως δικά της. Η Χέπμπορν δεν είχε αποκαλύψει την πραγματική ημερομηνία γέννησής της, 12 Μαΐου 1907, μέχρι τη στιγμή που έγραψε την αυτοβιογραφία της Me: Stories of my Life.

Η Χέπμπορν μορφώθηκε στο Oxford School, σημερινό Kingswood-Oxford School, στο Δυτικό Χάρτφορντ του Κονέκτικατ, πριν πάει στο Κολέγιο του Bryn Mawr. Ενώ ήταν στο κολέγιο, η Χέπμπορν αποβλήθηκε λόγω παραβίασης της απαγόρευσης εξόδου και καπνίσματος, το οποίο δεν προωθούνταν εκείνη την εποχή στις γυναίκες. Δεκαετίες αργότερα, η Χέπμπορν θα επιβεβαίωνε ότι όταν έπεφτε το σκοτάδι, συνήθιζε να κολυμπά γυμνή στο συντριβάνι του κολεγίου. Έλαβε πτυχίο Ιστορίας και Φιλοσοφίας το 1928, την ίδια χρονιά έκανε το ντεμπούτο της στο Μπρόντγουεϊ με ένα μικρό ρόλο στο έργο Νυχτερινή Οικοδέσποινα.

Ένα εξαίσιο έτος για τη Χέπμπορν, το 1928 σημαδεύητκε απο το γάμο της με τον κοσμικό επιχειρηματία Λάντλοου ("Λούντυ") Όγκντεν Σμιθ, τον οποίο συνάντησε όταν φοιτούσε στο Bryn Mawr και παντρεύτηκαν μετά από ένα σύντομο αρραβώνα.
Ο γάμος του Σμιθ και της Χέπμπορν ήταν ρευστός από την αρχή και ξόδευαν όλο και λιγότερο χρόνο μαζί καθώς η Χέπμπορν συνέχιζε τη θεατρική καριέρα της και ταξίδευε. Χώρισαν στο Μεξικό το 1934. Φοβούμενος πως το διαζύγιο από το Μεξικό δεν ήταν έγκυρο, ο Λάντλοου πήρε δεύτερο διαζύγιο στις Ηνωμένες Πολιτείες το 1942 και λίγες μέρες αργότερα ξαναπαντρεύτηκε. Η Κάθριν Χέπμπορν εξέφραζε συχνά την ευγνωμοσύνη της απέναντι στο Λάντλοου για την οικονομική και ηθική υποστήριξή του στα πρώτα στάδια της καριέρας της. Ο "Λούντυ" συνέχισε να είναι φίλος μιας ζωής με την ίδια και την οικογένεια Χέπμπορν.

Στις 21 Σεπτεμβρίου 1938, η Χέπμπορν έμενε στο παραθαλάσσιο σπίτι της στην κωμόπολη του Ολντ Σέιμπρουκ (Old Saybrook) στο Κονέκτικατ όταν ένας πανίσχυρος τυφώνας χτύπησε και κατέστρεψε το σπίτι της. Η Χέπμπορν μόλις που διέφυγε το θάνατο πριν το σπίτι της συμπαρασυρθεί πάνω στα βράχια.
Το 1991, δήλωσε στο βιβλίο της Εμένα πως έχασε το 95% από τα υπάρχοντά της στην καταιγίδα, συμπεριλαμβανομένου και του Όσκαρ Α' Γυναικείου Ρόλου που έλαβε το 1933, που βρέθηκε αργότερα ανέπαφο.

Η Χέπμπορν ανέπτυξε τις υποκριτικές της ικανότητες σε έργα στο Bryn Mawr και αργότερα επιθεωρήσεις που τις ανέβαζαν θίασοι σταθερού ρεπερτορίου. Κατά τη διάρκεια των τελευταίων χρόνων της στο Bryn Mawr, η Χέπμπορν συνάντησε τον παραγωγό Έντι Κνοπφ, ένα νεαρό παραγωγό με ένα θίασο στη Βαλτιμόρη του Μέριλαντ, ο οποίος της έδινε μικρούς ρόλους, συμπεριλαμβανομένης και μιας παραγωγής της Τσαρίνας (The Czarina) και οι Άρπαγες της Κούνιας (The Cradle Snatchers).
Ο πρώτος πρωταγωνιστικός ρόλος της Χέπμπορν ήταν στην παραγωγή Ο Μεγάλος Νερόλακκος (The Big Pond), που άνοιξε στο Great Neck της Νέας Υόρκης. Ο παραγωγός είχε απολύσει την κανονική πρωταγωνίστρια του έργου το τελευταίο λεπτό και ζήτησε από τη Χέπμπορν να αναλάβει το ρόλο. Πανικόβλητη εξαιτίας της απροσδόκητης αλλαγής, η Χέπμπορν έφτασε αργοπορημένη, τα έκανε μαντάρα με τα λόγια της, σκόνταψε επειδή μπέρδεψε τα πόδια της και μιλούσε τόσο γρήγορα που ήταν σχεδόν ακατανόητη. Απολύθηκε αλλά συνέχισε να δουλεύει σε ρόλους με μικρούς θιάσους και ως αντικαταστάτρια.
Αργότερα, η Χέπμπορν πήρε ένα ρόλο στο έργο του Μπρόντγουεϊ O Αρτ και η Κυρία Μποτλ (Art and Mrs. Bottle).
Η Χέπμπορν απολύθηκε και από αυτό το ρόλο αν και τελικά επαναπροσλήφθηκε όταν ο σκηνοθέτης δεν μπορούσε να βρει κάποια να την αντικαταστήσει. Μετά από ένα ακόμα καλοκαίρι με θιάσους, το 1932, η Χέπμπορν κατάφερε να κερδίσει το ρόλο της Αντιόπης, της πριγκίπισσας των Αμαζόνων στο Σύζυγο της Πολεμίστριας (The Warrior's Husband, μια διασκευή της Λυσιστράτης) που απαιτούσε από εκείνη να φοράει ένα πολύ κοντό κοστούμι και άνοιξε με εξαιρετικές κριτικές.
Η Χέπμπορν έγινε αντικείμενο συζητήσεων στη Νέα Υόρκη και το Χόλιγουντ άρχισε να την προσέχει.
Στο έργο, η Χέπμπορν έμπαινε στη σκηνή με μια σειρά από χοροπηδηχτά βήματα ενώ κουβαλούσε ένα τεράστιο ελάφι στους ώμους της-ένας ανιχνευτής της εταιρίας RKO (ο Λίλαντ Χέιγουορντ, με τον οποίο θα ανέπτυσσε αργότερα ένα ειδύλλιο) εντυπωσιάστηκε τόσο πολύ από αυτή την επίδειξη φυσικής κατάστασης που της ζήτησε να κάνει ένα δοκιμαστικό για την επόμενη ταινία της εταιρίας, Η Τραγωδία Ενός Πατέρα (A Bill of Divorcement), στο οποίο πρωταγωνιστούσαν οι Τζον Μπάριμουρ, Ντέηβιντ Μάννερς και Μπίλι Μπερκ.

Η Χέπμπορν ζήτησε το εξωπραγματικό ποσό των $1500 την εβδομάδα για να εργαστεί στον κινηματογράφο (την εποχή εκείνη έπαιρνε $80 με $100 την εβδομάδα). Αφού είδε το δοκιμαστικό της, η RKO συμφώνησε με τις απαιτήσεις της και της έδωσε ένα ρόλο. Με ύψος 1,71μ, η Χέπμπορν ήταν μία από τις ψηλότερες πρωταγωνίστριες της εποχής.
Η κινηματογραφική της καριέρα εκτοξεύθηκε στο πλευρό του θρυλικού ηθοποιού Τζον Μπάριμορ και του σκηνοθέτη Τζορτζ Κούκορ, οι οποίοι θα γίνονταν ισόβιοι φίλοι και συνάδελφοί της. Ο Μπάριμορ χούφτωσε την Κέιτ πίσω από το σκηνικό σε μία από τις πολλές του προσπάθειες να την αποπλανήσει. Αυτή είπε, "Αν το ξανακάνεις αυτό θα σταματήσω την ηθοποιία".
Ο Μπάριμορ απάντησε, "Δε γνώριζα πως είχες αρχίσει, αγαπητή μου".

Μετά την αντίδραση του κοινού στο Η Τραγωδία Ενός Πατέρα, η RKO υπέγραψε συμβόλαιο με τη Χέπμπορν. Αλλά η αντικονφορμιστική και "αντι-χόλιγουντιανή" συμπεριφορά της εκτός οθόνης, έκανε τους εντεταλμένους της εταιρίας να ανησυχούν πως δε θα γινόταν ποτέ μια σούπερ σταρ.
Την επόμενη χρονιά (1933), η Χέπμπορν κέρδισε το πρώτο της Όσκαρ Α' Γυναικείου Ρόλου για Το Ξημέρωμα της Δόξας, όπου έπαιζε μια νεαρή ηθοποιό η οποία απορρίπτει τον έρωτα για χάρη της καριέρας της. Την ίδια χρονιά, η Χέπμπορν έπαιξε τη Τζο στην κινηματογραφική μεταφορά του βιβλίου Μικρές Κυρίες, με τίτλο Οι 4 κόρες του δρς Μορς, που έσπασε τα εισπρακτικά ρεκόρ.

Μεθυσμένη από την επιτυχία της, η Χέπμπορν ένιωσε πως ήταν η ώρα να γυρίσει στο θέατρο. Διάλεξε τη Λίμνη αλλά δεν κατάφερε να λάβει άδεια από την RKO και αντί για το θέατρο πήγε πίσω στο Χόλιγουντ και γύρισε το αδιάφορο, Spitfire.
Αφού είχε ικανοποιήσει την RKO, η Χέπμπορν γύρισε αμέσως πίσω στο Μανχάταν για να ξεκινήσει το έργο, στο οποίο έπαιζε μια νεαρή Αγγλίδα, δυστυχισμένη εξαιτίας της δεσποτικής μητέρας της και του άβουλου πατέρα της. Το έργο γενικά θεωρήθηκε παταγώδης αποτυχία και η ερμηνεία της Χέπμπορν προκάλεσε την ποιήτρια Ντόροθι Πάρκερ να πετάξει το διάσημο "καρφί" της, πως η ηθοποιός "έτρεξε το φάσμα των συναισθημάτων από το Α μέχρι το Β."

Το 1935, για τον ομώνυμο ρόλο στην ταινία Άλις Άνταμς (Alice Adams), η Χέπμπορν κέρδισε τη δεύτερη υποψηφιότητά της για Όσκαρ. Μέχρι το 1938, η Χέπμπορν ήταν μια αξιόπιστη σταρ και η είσοδος της στην κωμωδία με τις ταινίες Η Γυναίκα με τη Λεοπάρδαλη και το Κατώφλι της Ευτυχίας έλαβαν καλές κριτικές. Αλλά η αντίδραση του κοινού στις δύο ταινίες ήταν χλιαρή και οι καλές κριτικές δεν ήταν αρκετές να τη σώσουν από μια προηγούμενη σειρά αποτυχιών (Αιδεσιμότατος Γκέιβιν, Spifire, Break of Hearts, Σύλβια Σκάρλετ, A Woman Rebels, Μαρία Στιούαρτ, Quality Street). Αυτό είχε ως αποτέλεσμα η κινηματογραφική καριέρα της Χέπμπορν να αρχίσει να φθίνει.

Η Κάθριν Χέπμπορν πήγαινε συχνά σε συνεντεύξεις ντυμένη με αντρικά κοστούμια, λέγοντας πως ήταν άνετα. Χωρίς να το θέλει, δημιούργησε μια καινούρια επιταγή της μόδας και οι γυναίκες που τη θαύμαζαν άρχισαν να φοράνε παντελόνια, κάτι που δεν προώθούνταν εκείνη την εποχή.Κάτι που έχει κάνει τη Χέπμπορν ιδιαίτερα αγαπητή σήμερα-το συμβίβαστο, ευθύ, "αντι-χόλιγουντ" ύφος της-άρχισε να "ξινίζει" το κοινό. Ελευθερόστομη και πνευματική με μια καυστική γλώσσα, αψήφησε τα στερεότυπα της "ξανθιάς σεξοβόμβας" της εποχής ,προτιμώντας να φορά ταγιέρ με παντελόνια και περιφρονώντας το μακιγιάζ. Ήταν, επίσης, γνωστό πως είχε μια ιδιότυπη σχέση με τον τύπο, απορρίπτοντας τις περισσότερες συνεντεύξεις που δε βοηθούσαν την προβολή της στο κοινό. Στην πρώτη της έξοδο με εκπροσώπους του τύπου από το Χόλυγουντ, μετά την επιτυχία της ταινίας Η Τραγωδία Ενός Πατέρα, η Χέπμπορν μίλησε με δημοσιογράφους που είχαν εισβάλλει στην καμπίνα τη δική της και του άντρα της πάνω στο πλοίο Η Πόλη του Παρισιού.
Ένας δημοσιογράφος ρώτησε αν ήταν πραγματικά παντρεμένοι, η Χέπμπορν απάντησε, "Δε θυμάμαι". Αμέσως μετά, ένας άλλος δημοσιογράφος ρώτησε αν είχαν παιδιά.
Η απάντηση της Χέπμπορν ήταν "Δύο λευκά και τρία παρδαλά." Η αποστροφή της Χέπμπορν προς την προσοχή που της έδειχναν τα μίντια δε μαλάκωσε μέχρι το 1973, οπότε και εμφανίστηκε στο Dick Cavett Show για μια παρατεταμένη διήμερη συνέντευξη.

Οι επικρίσεις της για άλλες σταρ πρόσθεταν στην αντιπάθεια του κόσμου που η ίδια προκαλούσε. Οι ευθαρσείς δηλώσεις της εναντίον άλλων πρωταγωνιστριών της εποχής, όπως η Τζίντζερ Ρότζερς, προσέβαλαν πολλούς και συνέβαλαν στο να κηλιδωθεί η δημόσια εικόνα της.
Η Χέπμπορν ήταν κάποιες φορές ευέξαπτη ακόμα και με τους θαυμαστές της, αν και υποχωρούσε όσο μεγάλωνε, στην αρχή της καριέρας της, η Χέπμπορν αρνιόταν να ικανοποιήσει τα αιτήματα των θαυμαστών της να τους υπογράψει αυτόγραφα. Ωστόσο, πλατό, ήταν πρόθυμη να μάθει τις τεχνικές των θεατρικών ή κινηματογραφικών συνεργείων και έκανε παρέα με πολλούς από αυτούς. Ακόμα κι έτσι όμως, η άρνησή της να υπογράψει αυτόγραφα και να απαντήσει σε προσωπικές ερωτήσεις τής απέφερε το παρατσούκλι "Αικατερίνη της Αλαζονείας" (Katharine of Arrogance), σε σχέση με την Αικατερίνη της Αραγονίας (Catherine of Aragon).
Σύντομα, το κοινό άρχισε να απομακρύνεται από τις ταινίες της.
Η Χέπμπορν παράπαιε ήδη από μια εξοντωτική σειρά παταγωδών αποτυχιών όταν, το 1938, αυτή - μαζί με τον Φρεντ Αστέρ, τη Μέη Ουέστ, τη Τζόαν Κρόφορντ, τη Ντολόρες ντελ Ρίο, τη Μάρλεν Ντίτριχ και άλλους - ψηφίστηκε "δηλητήριο των ταμείων" σε μια ψηφοφορία από κινηματογραφικούς διευθυντές και ιδιοκτήτες. Το 1939, η Χέπμπορν θα έκανε στον παραγωγό Ντέηβιντ Ο. Σέλζνικ μια χάρη και θα έπαιζε το ρόλο της Σκάρλετ Ο' Χάρα γιατί δεν είχε βρει ακόμα κάποια άλλη να υπογράψει για το ρόλο. Η Χέπμπορν επέμενε πως δεν είχε τη λάγνα σεξουαλική γοητεία που απαιτούσε ο ρόλος και είπε στον Σέλζνικ πως η εταιρία παραγωγής έπρεπε να βρει μια γυναίκα που είχε αυτή τη γοητεία. Η Χέπμπορν έκανε πρόβες τα λόγια της επιμελώς σε περίπτωση που τελικά έπαιζε το ρόλο. Τη νύχτα πριν το τέλος της προθεσμίας, ο Σέλζνικ έδωσε τελικά το ρόλο στη Βίβιαν Λι. Κρυφά από τη Χέπμπορν και το υπόλοιπο Χόλιγουντ, η Λι προτιμήθηκε για το ρόλο από νωρίς, αλλά ως Αγγλίδα ηθοποιός, θεωρήθηκε ακατάλληλη για το ρόλο. Επίσης, ο δεσμός της με το Λόρενς Ολίβιε, ενώ εκείνος βρισκόταν στη μέση ενός διαζυγίου, την έκανε μια αμφιλεγόμενη επιλογή. Η τεράστια "αναζήτηση της Σκάρλετ" ενορχηστρώθηκε για να φανεί σαν να μην μπορούσε να βρεθεί καμία άλλη ηθοποιός, μειώνοντας έτσι το σοκ της Βίβιαν Λι όταν πήρε τελικά το ρόλο. Η Χέπμπορν ήταν αργότερα παράνυμφος στο γάμο της Λι με τον Ολίβιε το 1940.

Η Χέπμπορν παρέμεινε πολύ καλή φίλη της Βίβιαν Λι μέχρι το θάνατο της Λι το 1967. Επιζητώντας την επιστροφή της στο θέατρο, η Χέπμπορν γύρισε στις ρίζες της στο Μπρόντγουεϊ όπου εμφανίστηκε στα Κοινωνικά σκάνδαλα (The Philadelpheia Story), ένα έργο γραμμένο ειδικά γι' αυτή από το Φίλιπ Μπάρυ, ένα χρόνο μετά αφού η Χέπμπορν είχε πρωταγωνιστήσει στην κινηματογραφική μεταφορά του έργου του Μαζί σου για πάντα (Holiday). Έπαιξε την κακομαθημένη "κοσμική" Τρέισι Λορντ λαμβάνοντας διθυραμβικές κριτικές. Με τη βοήθεια του πρώην εραστή της Χάουαρντ Χιουζ, αγόρασε τα δικαιώματα του έργου και τα πούλησε στη Metro-Goldwyn-Mayer που μετέτρεψε το έργο σε μια από τις μεγαλύτερες επιτυχίες του 1940.
Ως μέρος της συμφωνίας της με τη MGM, η Χέπμπορν επέλεξε το σκηνοθέτη - Τζορτζ Κιούκορ - αλλά όχι τους συμπρωταγωνιστές της - Κάρι Γκραντ και Τζέιμς Στιούαρτ. Εκείνη ήθελε τον Κλαρκ Γκέιμπλ και τον Σπένσερ Τρέισι για τους ρόλους του Γκραντ και του Στιούαρτ, αντίστοιχα.
Ήταν υποψήφια για το Όσκαρ Α' Γυναικείου Ρόλου για τη δουλειά της στα Κοινωνικά Σκάνδαλα.
Η καριέρα αναζωογονήθηκε σχεδόν εν μία νυκτί.

Στο αποκορύφωμα του φόβου των Αμερικανών για τους κομμουνιστές, στα τελευταία στάδια πριν το Μακαρθισμό, οι έντονα προοδευτικές κοινωνικές απόψεις της Χέπμπορν έγιναν, επίσης, στόχος αντικομμουνιστικής υστερίας.
Ο Μάιρον Φάγκαν, δεξιός συγγραφέας, παραγωγός και σκηνοθέτης στο κέντρο του αντικομμουνιστικού κυνηγιού μαγισσών στο Χόλιγουντ την κατήγγειλε αφού η Χέπμπορν είχε διαμαρτυρηθεί για λογαριασμό συντρόφων της ηθοποιών, σκηνοθετών και σεναριογράφων ενάντια στις διαβόητες μαύρες λίστες της δεκαετίας του 1940. Παρά την έλλειψη πραγματικής συμμετοχής (ή άλλων επίσημων δεσμών) της Χέπμπορν με το Αμερικανικό Κομμουνιστικό Κόμμα, ο Φάγκαν, στη μαχητική του ομιλία εναντίον των "Κόκκινων" στο Χόλιγουντ κατονόμασε τη Χέπμπορν ως "ένα παράδειγμα", προωθώντας τον ισχυρισμό πως "η αγάπη της Κάθριν Χέπμπορν για τον Ιωσήφ Στάλιν δεν είναι μυστικό."Η Χέπμπορν έκανε την πρώτη της εμφάνιση μαζί με τον Σπένσερ Τρέισι στο Η Γυναίκα της Χρονιάς (Woman of the Year,1942), σε σκηνοθεσία Τζορτζ Στίβενς.
Στα παρασκήνια το ζευγάρι ερωτεύτηκε, ξεκινώντας ένα ειδύλλιο που θα γινόταν ένα από τα πιο διάσημα του Χόλιγουντ, παρά το γάμο του Τρέισι με άλλη γυναίκα.

Η Χέπμπορν και ο Τρέισι έγιναν ένα από τα πιο αναγνωρίσιμα ζευγάρια εντός και εκτός οθόνης. Η Χέπμπορν με το εύστροφο μυαλό της και τη χαρακτηριστική προφορά της, συμπλήρωνε το αεράτο "αντριλίκι" του Τρέσι, που έμοιαζε να προέρχεται από την εργατική τάξη. Όταν ο Τζόζεφ Μανκιεβιτς τους σύστησε, η Χέπμπορν, η οποία φορούσε ειδικά τακούνια που πρόσθεταν αρκετά εκατοστά στο ψηλό και λιπόσαρκο σώμα της, είπε, "Φοβάμαι πως είμαι πολύ ψηλή για εσάς, κύριε Τρέισι.".
Ο Μάνκιεβιτς ανταπάντησε, "Μην ανησυχείς, σύντομα θα σου κόψει τον αέρα." Όπως παρατήρησε η εφημερίδα The Daily Telegraph στη νεκρολογία της Χέπμπορν, "Η Χέπμπορν και ο Σπένσερ Τρέισι ήταν θελκτικότατοι όταν λογομαχούσαν δριμύτατα: δεν μπορούσε να πει κανείς αν απολάμβαναν περισσότερο τη μάχη ή ο ένας τον άλλο."

Οι περισσότερες από τις ταινίες που έκαναν μαζί η Χέπμπορν με τον Τρέισι τονίζουν τις εντάσεις που μπορεί να δημιουργηθούν όταν ένα ζευγάρι προσπαθεί να βρει μια ομαλή ισορροπία ισχύος μέσα στο σπίτι. Η σέξι διεκδίκηση δύναμης και ελέγχου μέσα στο σπίτι σχεδόν πάντα λύνεται με μια συμφωνία να τα μοιράζονται όλα και να τα μοιράζονται ίσα. Εμφανίστηκαν μαζί σε συνολικά εννέα ταινίες, συμπεριλαμβανομένων των Ο Φύλακας της Φλόγας (Keeper of the Flame, 1942), Από το Πλευρό του Αδάμ (Adam's Rib, 1949), Πατ και Μάικ (Pat and Mike,1952), Αυτή Που Σε Όλα Απαντά (Desk Set, 1957), και Μάντεψε Ποιος θα' ρθει το Βράδυ (Guess Who's Coming to Dinner, 1967), για την οποία η Χέπμπορν κέρδισε το δεύτερο Όσκαρ της.
Η Χέπμπορν και ο Τρέισι έκρυψαν προσεκτικά το δεσμό τους από το κοινό, χρησιμοποιώντας πίσω πόρτες στα στούντιο και τα ξενοδοχεία και αποφεύγοντας επιμελώς τον τύπο. Αναμφισβήτητα, ήταν ζευγάρι για δεκαετίες αλλά δε ζούσαν κανονικά μαζί μέχρι τα τελευταία χρόνια της ζωής του Τρέισι. Ακόμα και τότε, διατηρούσαν ξεχωριστά σπίτια για να κρατούν τα προσχήματα. Η σχέση τους ήταν περίπλοκη και υπήρχαν συχνές περίοδοι που το ζευγάρι βρισκόταν σε διάσταση.
Ο Τρέισι ήταν παντρεμένος με τη Λουίζ Τρέντουελ από το 1923 και παρέμεινε παντρεμένος μαζί της μέχρι το θάνατό του.

Η Χέπμπορν είχε αρκετούς ερωτικούς δεσμούς πριν τον Τρέισι, με τους πιο αξειοσημείωτους αυτούς με το ατζέντη της Λίλαντ Χέιουορντ, τον Τζον Φορντ και τον Χάουαρντ Χιουζ.
Ωστόσο,ο Τρέισι φαίνεται πως ήταν η πραγματική της αγάπη. Ο Τρέισι είχε διάφορες ερωτικές περιπέτειες ενώ ήταν σε διάσταση με τη Χέπμπορν, με πιο αξιοσημείωτη αυτή με τη συμπρωταγωνίστριά του στην ταινία Ταξίδι Χωρίς Γυρισμό (Plymouth Adventure), Τζιν Τίρνεϊ.
Η Χέπμπορν σταμάτησε να εργάζεται για πέντε χρόνια μετά Το μακρύ ταξίδι μέσα στη νύχτα (Long Day's Journey Into The Night) για να φροντίσει τον Τρέισι, ενώ η υγεία του ήταν εξασθενημένη. Για λόγους κοινωνικής ευαισθησίας, ιδιαίτερα όσον αφορούσε την οικογένεια του Τρέισι, η Χέπμπορν δεν παρεβρέθηκε στην κηδεία του. Η ίδια είπε για τον εαυτό της πως ήταν τόσο πληγωμένη που δε θα μπορούσε να ξαναδεί το Μάντεψε Ποιος θα'ρθει το Βράδυ, λέγοντας πως της ξυπνούσε αναμνήσεις από τον Τρέισι, οι οποίες ήταν υπερβολικά επώδυνες ψυχικά.

Μία από τις καλύτερες ερμηνείες της Χέπμπορν ήταν ο ρόλος της στη Βασίλισσα της Αφρικής (The African Queen,1951), για την οποία έλαβε την πέμπτη υποψηφιότητά της για Όσκαρ Α' Γυναικείου Ρόλου, χάνοντας από τη Βίβιαν Λι από το Λεωφορείον ο Πόθος. Έπαιξε μια σεμνότυφη γεροντοκόρη ιεραπόστολο στην Αφρική (περίπου την εποχή του Α' Παγκοσμίου Πολέμου), η οποία πείθει το χαρακτήρα που υποδύεται ο Χάμφρεϊ Μπόγκαρτ, ένα μεθύστακα καπετάνιο σε ένα μικρό ποταμόπλοιο, να χρησιμοποιήσει το πλοίο του για να κατστρέψει ένα γερμανικό πλοίο.
Η Βασίλισσα της Αφρικής κινηματογραφήθηκε στο μεγαλύτερο μέρος της σε τοποθεσίες στην Αφρική, όπου σχεδόν όλοι οι ηθοποιοί υπέφεραν από ελονοσία και δυσεντερία- εκτός από το σκηνοθέτη Τζον Χιούστον και τον Μπόγκαρτ επειδή κανένας από τους δύο δεν έπινε ποτέ νερό. Η Χέπμπορν, πάντα η κόρη ουρολόγου, αποδοκίμαζε την κατανάλωση άλλων ποτών από τους δύο άντρες και έπινε ευλαβικά γαλόνια (1 γαλόνι=περίπου 4,5 λίτρα) κάθε μέρα για να τους πικάρει. Χτυπήθηκε τόσο άσχημα από δυσεντερία, που ακόμα και μήνες μετά την επιστροφή της στην πατρίδα της, η περίφημη για την ευρωστία ηθοποιός ήταν ακόμα άρρωστη.
Το ταξίδι και η ταινία είχε τέτοιο αντίκτυπο στη Χέπμπορν που χρόνια αργότερα έγραψε ένα βιβλίο για τα γυρίσματα της ταινίας με τίτλο: "Τα Γυρίσματα της Βασίλισσας της Αφρικής΄: Ή Πώς Πήγα στην Αφρική Με τον Μπόγκαρτ, τη Μπακόλ και τον Χιούστον και Σχεδόν Έχασα το Μυαλό Μου", το οποίο την έκανε συγγραφέα ενός μπέστ σέλλερ σε ηλικία 77 ετών.

Σε μια συνέντευξη στο Πλέιμποϊ, ο Χιούστον μίλησε για το πώς τις μέρες που είχαν άδεια, εκείνος και ο Μπόγκαρτ πήγαιναν για κυνήγι μεγάλων θηραμάτων και για το πώς μια μέρα η Χέπμπορν ζήτησε να έρθει μαζί τους. Την περιέγραψε σα μια "Αρτέμιδα του Κυνηγιού"- εντελώς ατρόμητη- και ικανή να στοχεύει όπως οι καλύτεροι κυνηγοί.
Μετά τη Βασίλισσα της Αφρικής, η Χέπμπορν έπαιζε συχνά γεροντοκόρες, με πιο αξιοσημείωτες τις ερμηνείες που της έδωσαν και δύο υποψηφιότητες για Όσκαρ στο Διακοπές στη Βενετία (Summertime, 1955) και στο Έτσι αρχίζει η ζωή (The Rainmaker, 1956). Οι κριτικοί σχολίασαν όμως το γεγονός ότι ήταν πλέον μεγάλη για αυτούς τους ρόλους.
Έλαβε επίσης υποψηφιότητες για τις ερμηνείες της σε κινηματογραφικές μεταφορές θεατρικών δραμάτων, συγκεκριμένα ως κυρία Βενάμπλ στο Ξαφνικά, πέρυσι το καλοκαίρι (Suddenly, last summer, 1959) του Τένεσι Ουίλιαμς και ως Μαίρη Τάιρον στη μεταφορά του 1962 του έργου του Ευγένιου Ο' Νηλ, Μακρύ ταξίδι μέσα στη νύχτα (Long Day's Journey Into The Night, 1962).

Η Χέπμπορν έλαβε το δεύτερο Όσκαρ Α' Γυναικείου Ρόλου για την ταινία Μάντεψε ποιος θα'ρθει το βράδυ (Guess Who's Coming to Dinner) αν και πίστευε πως στην πραγματικότητα ήθελαν να τιμήσουν τον Σπένσερ Τρέισι, ο οποίος πέθανε λίγο μετά την ολοκλήρωση των γυρισμάτων της ταινίας.
Την επόμενη χρονιά, κέρδισε το Όσκαρ, κάνοντας ρεκόρ, για το ρόλο της στο Λιοντάρι του Χειμώνα (The Lion in Winter), ένα βραβείο που μοιράστηκε εκείνη τη χρονιά με τη Μπάρμπρα Στρέιζαντ από το Ένα αστείο κορίτσι. Ο Πήτερ Ο' Τουλ, συμπρωταγωνιστής της στο Λιοντάρι του Χειμώνα, έχει πει σε πολλές συνεντεύξεις του πως η Χέπμπορν ήταν η αγαπημένη του συμπρωταγωνίστρια. Αυτός και η Χέπμπορν παρέμειναν φίλοι μέχρι το θάνατό της.

Η Χέπμπορν συνέχισε να κινηματογραφεί θεατρικά δραματικά έργα, συμπεριλαμβανομένων και της Τρελής του Σαγιό (The Madwoman of Chaillot,1969), των Τρωάδων (The Trojan Women,1971) του Ευριπίδη και το A Delicate Balance του Έντουαρντ Άλμπι. Το 1973 εμφανίστηκε για πρώτη φορά σε μια τηλεοπτική παραγωγή του έργου του Τένεσι Ουίλιαμς, Γυάλινος Κόσμος.
Δύο χρόνια μετά, η Χέπμπορν έλαβε ένα Έμμυ για την τηλεταινία Love among the Ruins, στην οποία πρωταγωνίστησε μαζί με το Σερ Λόρενς Ολίβιε και τη σκηνοθέτησε ο Τζορτζ Κιούκορ. Η Χέπμπορν εμφανίστηκε, επίσης, σε έναν από τους καλύτερους ρόλους της ύστερης καριέρας της με τον Τζον Γουέιν στο Ο μονόφθαλμος (Rooster Cogburn, 1975), τη συνέχεια της ταινίας Αληθινό Θράσος που είχε χαρίσει στον Τζον Γουέιν το Όσκαρ Α' Ανδρικού Ρόλου. Το Ο μονόφθαλμος ήταν ουσιαστικά Η Βασίλισσα της Αφρικής σε γουέστερν.
Η Χέπμπορν κέρδισε το τέταρτο Όσκαρ της για την ταινία Στη Χρυσή Λίμνη (On Golden Pond, 1981) με το Χένρι Φόντα.
Το 1994, η Χέπμπορν έδωσε την τελευταία της ερμηνεία της στη νέα έκδοση του Ο πόνος της αγάπης (Love Affair) με το Γουόρεν Μπίτι, ταινία που στην Ελλάδα προβλήθηκε ως Ένας μεγάλος έρωτας, ενώ εμφανίστηκε και στις τηλεοπτικές παραγωγές One Christmas, βασισμένη σε ένα διήγημα του Τρούμαν Καπότε και This Can't Be Love, που τη σκηνοθέτησε ένας από τους στενότερους φίλους της, ο Άντονι Χάρβεϊ (Το Λιοντάρι του Χειμώνα).

Στις 19 Ιουνίου 2003 η Χέπμπορν πέθανε από φυσικά αίτια στην οικογενειακή κατοικία των Χέπμπορν στην πόλη Old Saybrook του Κονέκτικατ. Ήταν 96 χρονών και θάφτηκε στο νεκροταφείο Cedar Hill στο Χάρτφορντ του Κονέκτικατ.
Προς τιμήν της εκτεταμένης θεατρικής προσφοράς της, τα φώτα του Μπρόντγουεϊ χαμήλωσαν για ώρα.

Το βιβλίο Kate Remembered, από το βραβευμένο Α. Σκοτ Μπεργκ, δημοσιεύτηκε μόλις 13 μέρες μετά το θάνατό της Χέπμπορν.
Η Κονστάνς Κολιέ ήταν μια καθηγήτρια υποκριτικής για πολλούς διάσημους ηθοποιούς, συμπεριλαμβανομένης και της Χέπμπορν (που τη γνώρισε όταν έπαιξε μαζί της στο Κατώφλι της Ευτυχίας) κατά τη διάρκεια της παγκόσμιας περιοδείας της με παραστάσεις του Σαίξπηρ, τη δεκαετία του '50.
Με το θάνατο της Κολιέ το 1955, η Χέπμπορν "κληρονόμησε" τη γραμματέα της Κολιέ, Φίλις Ουίλμπουρν, η οποία παρέμεινε γραμματέας της Χέπμπορν για 40 χρόνια.