En 1903, la famille Beauchamp s'embarque pour l'Angleterre ; Katherine et ses soeurs aînées poursuivent leurs études à Londres. L'année suivante, elle publie quelques nouvelles dans le journal du collège dont elle deviendra ensuite rédactrice en chef. Après trois années en Angleterre, Katherine rentre en Nouvelle-Zélande où elle étudie la dactylographie et la comptabilité tout en faisant paraître quelques textes dans le mensuel de Melbourne, The Native Companion.
Elle réussit à convaincre son père de la laisser revenir en Angleterre et s'installe dans un foyer d'étudiantes à Londres. Bien qu'attendant un enfant d'un autre homme, elle épouse, en 1909, George Bowden, un professeur de chant plus âgé qu'elle de trente et un ans, pour le quitter le jour même. Katherine fait une fausse couche. Les années suivantes sont le théâtre d'une vie sentimentale mouvementée et de la parution de différents textes dans des revues.
Les premiers signes de tuberculose apparaissent. En décembre 1911, elle rencontre John Middleton Murry, rédacteur en chef de la revue littéraire Rhythm, et emménage avec lui. Lorsque, en 1917, son médecin diagnostique la tuberculose, elle part en convalescence en France et, son divorce prononcé, épouse Murry. Virginia Woolf, avec qui elle s'est liée d'amitié, l'encourage à écrire et à publier ses textes.
Le recueil Félicité paraît en 1920 et La Garden-Party en 1922. Le 9 janvier 1923, elle succombe à une hémorragie. Elle est enterrée à Avon. Après sa mort, deux recueils de nouvelles, son journal et des lettres sont publiées. Inspirée par ses expériences familiales et ses voyages, Katherine Mansfield a renouvelé le genre de la nouvelle avec un style et un talent inimitables.