Micucci nació en Jersey City, Nueva Jersey, y de origen italiano, Micucci fue criada en Nazareth, Pennsylvania, en Lehigh Valley, y fue criada como católica. Aprendió a tocar el piano, teniendo como profesora a su madre.[1] Se graduó con el músico de rock Jordan White en 1998 de Nazareth Area High School.[2] Luego, recibió un grado de asociado en Fine Arts from Keystone College en La Plume, Pennsylvania, y un título de licenciado en letras en Studio Art en 2003[3] de Loyola Marymount University, Los Ángeles.
Micucci realiza su presentación musical "Playin' with Micucci" (Jugando con Micucci, aunque también puede entenderse como "my coochie", lo que lo transforma en un nombre con doble sentido) los terceros lunes en el Steve Allen Theater en Hollywood Boulevard, en Hollywood, California,[7] más recientemente en agosto[8] y octubre del 2011.[9] En el acto, presenta "canciones e historias en un show con variedad musical."[10][11] Dice que el título es lo único sucio del show. Puede ser vista frecuentemente actuando con Lindhome en "An Evening with Garfunkel and Oates" (Una Tarde con Garfunkel y Oates) en el Upright Citizens Brigade Theater en Los Ángeles.[12] Actuó con William H. Macy tocando el ukulele para anunciar el estreno del DVD de la película Bart Got a Room. El vídeo ha estado circulando por internet en sitios como YouTube y The Huffington Post.[13]
En 2010, apareció en la película de Kristen BellWhen in Rome (titulada En la Boda de mi Hermana en España) y en un episodio de la sexta temporada de la serie americana Weeds, actuando de una camarera un poco drogada. Apareció en algunos episodios de la serie de HBO, Bored to Death e interpretó a la niñera Shelley en Raising Hope. En febrero de 2011, Micucci apareció brevemente en un comercial de Progressive Insurance interpretando a una camarera.[14] Fue la voz de un personaje en Hora de Aventura, la serie de Pendleton Ward, así como de Julie Kane en la serie animada de Disney XDMotorcity, y del personaje secundario Sadie en la serie animada de Cartoon NetworkSteven Universe, y de la Dr fox, uno de los personajes principales de la serie animada de Cartoon NetworkUnikitty!. En julio del 2012, Kate apareció en la producción de Written by a Kid's, Scary Smash, una creación de Geek and Sundry cuyos productores ejecutivos fueron Kim Evey, Felicia Day y Sheri Byrant.[15]
En enero del 2013, el casting de Micucci le ganó el papel del personaje secundario de la serie The Big Bang Theory Lucy, una chica muy tímida, y un potencial interés amoroso para Raj.[16] La primera aparición de su personaje fue el 14 de febrero de 2013. Micucci apareció como una juez invitada en King of the Nerds.
En octubre de 2022, el director ganador del Oscar Guillermo Del Toro lanza en Netflix una serie llamada Cabinet of Curiosities. Micucci hace una aparición en el capítulo titulado "The outside"
El 13 de diciembre de 2023 anunció que se sometió con éxito a una cirugía de cáncer de pulmón.[17]
↑Kelly Montgomery, "Inside a Songwriter's Psyche", 2009 December 18 "«Archived copy». Archivado desde el original el 13 de julio de 2011. Consultado el 30 de junio de 2011." 2010 September 1