„Nincs titkolnivalóm, hiszen könnyedén kiszámolható. Az életem a közönség előtt zajlott, mégis úgy vagyok vele, hadd maradjon meg illúziónak. Legyek már annyira nő, hogy erről nem beszélek. A bűvész sem árulja el a mutatvány előtt a trükkjét, így én sem látom szívesen leírva az újságokban azt a bizonyos évszámot” – árulta el a Meglepetésnek adott interjújában Kovács Kati, hogy nem szeret a korán rágódni.

A Heves vármegyei Verpeléten született. Apja teherautó-sofőr volt, szülei válása után édesanyjával és két testvérével maradt. Első húsz évét Egerben élte le, kedvenc időtöltése a sportolás volt, ami egész életét végigkísérte, szenvedélyes teniszező.

A zenével középiskolás korában kezdett ismerkedni: a gimnázium amatőr zenekarával Little Richard-dalokat énekelt, otthon Ella Fitzgerald előadásmódját próbálta utánozni. 1962-ben jelentkezett először a Magyar Televízió tehetségkutató műsorába, a Ki mit tud?-ba, de már az első rostán kiesett, az indoklás szerint: „amit ő csinál, az nem éneklés, hanem inkább ordibálás”. Annyira elment a kedve az egésztől, hogy többet próbálkozni sem akart. 1963-ban leérettségizett, és orvosírnokként kezdett dolgozni.

1965-ben édesanyja – tudtán kívül – ismét benevezte a Ki mit tud?-ra, amelyen első lett, s ezzel beindult mai napig tartó karrierje. Tanulmányait Budapesten a Bartók Béla Zeneművészeti Szakiskola dzsessztanszakán folytatta, tanára volt többek között Vukán György zongoraművész, zeneszerző. 1966-ban a Rádió Tánczenei Stúdiójának növendéke lett, s ebben az évben megnyerte a Magyarországon először megrendezett könnyűzenei dalversenyt, a Táncdalfesztivált a Nem leszek a játékszered című dallal.

A beatkorszakban nagyon sok tehetséges énekesnő bukkant fel, de a népszerűségi listák élén hamar kialakult az egymással rivalizáló „triumvirátus”: Koncz Zsuzsa, Kovács Kati, Zalatnay Sarolta.

1967-ben fedezte fel a film: hosszas rábeszélésre szerepet vállalt Kardos Ferenc első filmjében, az Ünnepnapokban. Az Eltávozott nap és a Fejlövés című filmekben nyújtott alakításaiért 1968-ban megkapta az év legjobb női főszereplőjének járó díjat, ugyanebben az évben főszerepet játszott még a Holdudvar, a Fényes szelek és A hamis Izabella című filmekben is. Póztalan egyszerűsége, természetes bája jól érvényesült a mozivásznon.

Bár hanganyaga és csaknem ötoktávnyi hangterjedelme a legnehezebb dzsessz-, gospel-, spirituálé- és bluesdalok eléneklésére is alkalmassá tette, a népszerűség megszerzése, megtartása érdekében a közönségigényt jobban kiszolgáló slágereket választotta (Most kéne abbahagyni, A régi ház körül stb.). Miközben folyamatosan turnézott itthon és külföldön, másodszor is győzött a Táncdalfesztiválon 1972-ben az Add már, uram, az esőt! első magyar rock-spirituáléval. 1981-ben ismét diadalmaskodott az Újra otthon című dallal, a női előadók közül csak neki sikerült háromszor nyernie. A hetvenes évek elején kétszer is első helyre került a Tessék választani! című rádiós könnyűzenei versenyen, 1972-ben ő lett a drezdai nemzetközi táncdalfesztivál és az írországi Castlebarban rendezett countrydalok fesztiváljának győztese. 1974-ben a legnépszerűbb külföldi énekesnek választották meg Kelet-Németországban (NDK), s az év sztárjának Angliában a Music Week szaklap listáján.

A legjobb szerzők is szívesen írtak neki dalokat. 1974-ben és rá két évre Presser Gáborral és az LGT-vel készített két lemezt olyan slágerekkel, mint a Rock and roller, a Szólj rám, ha hangosan énekelek, Az eső és én vagy a Közel a naphoz. 1978-ban egy kivételes albumot írtak számára, a két szerző, Szörényi Levente és Adamis Anna sem előtte, sem azóta nem dolgozott együtt. Közben vissza-visszatért a hagyományos tánczenéhez, az ezekben az években felvett Ha legközelebb látlak, Indián nyár, Találkozás egy régi szerelemmel és más dalok örökzöld slágerekké váltak. Két album erejéig (1979, 1983) a V’Moto-Rock együttessel is együtt dolgozott. Számos dalához ő maga írta a szöveget, így Vangelis híres filmzenéjének feldolgozásához is (A Paradicsom meghódítása – 1492). A hetvenes években sokat dolgozott Hofi Gézával és Koós Jánossal a zenés paródia műfajában.

Több mint 40 nagy- és több mint 90 kislemeze jelent meg, ebből legalább 20 külföldön. 1994-től több nagylemezét kiadták CD f-ormátumban is. Több mint háromszáz gyűjteményes albumon rögzítették felvételeit, legalább 500 dal van a repertoárjában. Lemezei világszerte több mint tízmillió példányban keltek el, a magyar hanglemezgyártás történetében neki adták ki a legtöbb szólólemezét. Idehaza az ő dalait dolgozták föl legtöbbször, s előadták már őket angolul, németül, franciául, finnül, spanyolul, olaszul, csehül és oroszul is. 2019-ben DVD-t és dupla CD-t jelentetett meg, amelyeken korábban nem publikált koncert- és stúdiófelvételei hallhatók. Dalait olyan világhírű előadók dolgozták fel, mint Dalida (Elfutok) vagy Christina Aguilera (Add már, uram, az esőt!).

Az egyik legtöbbet díjazott magyar énekesnő, többek között 1986-ban a Liszt Ferenc-díjat, 1994-ben a Magyar Köztársasági Érdemrend kiskeresztje, 2011-ben tisztikeresztje kitüntetést vehette át. 2006-ban Artisjus-életműdíjjal tüntették ki. 2011-ben Budapest, 2013-ban Eger díszpolgára lett. 2014-ben Kossuth-díjat kapott „a magyar könnyűzenei kultúrában játszott műfajteremtő szerepéért, határainkon túl is nagy népszerűségnek örvendő, páratlanul gazdag előadó-művészi tevékenységéért, több évtizedes művészi pályafutása elismeréseként”. 2020-ban Fonogram – Magyar Zenei Díj életműdíjban részesült, 2022-ben Prima-díjas lett.

A rendkívül népszerű énekesnő napjainkban is aktív életet él, 2022-ben életműkoncertet adott Budapesten, idén országos jubileumi turnéra indult, ahogy fogalmazott: „Úgy tartom, hogy a régi dalok maiak, ha ma, a mai hangommal adom elő őket. Az a típus vagyok, aki élete végéig várja a csodát, és keresi az új zenei kalandokat.”