Катя Попова е родена на 21 януари 1924-та годинав Плевен

Катя Попова е родена на 21 януари 1924-та годинав Плевен в семейство с музикални ползи, по-малката ѝ сестра Диана Попова също е певица и работи в Софийската оперета. От ранна възраст свири на пиано и взе участие в учебни оперети, а през 1947 година приключва пеене в Държавната музикална академия – София, в класа на Мара Цибулка. Съществен принос за образуването на изпълнителското и театралното ѝ държание имат Асен Димитров и Катя Спиридонова.

Попова дебютира в Софийската опера на 3 ноември 1947 година в дребната роля на Есмералда в „ Продадена булка “ от Бедржих Сметана, а малко по-късно изнася и първия си независим концерт. През 1955 – 1956 година прави специализация в Болшой спектакъл в Москва, където работи с вокалния възпитател Сергей Мигай и режисьора Борис Покровски. Престоя си в Съветския съюз приключва с огромно турне в цялата страна.