Katherine Johnson nació el 28 de agosto de 1918 a Virgínia Occidental, los Estados Unidos. Murió el 24 de febrero de 2020 a Virgínia, los Estados Unidos. Tuvo tres hijas: Joylette Goble, Katherine Goble y Constance Goble. Sus padres eran Joylette Coleman y Joshua Coleman.
Tuvo la suerte de acceder a unas escuelas y una educación que en aquella la época estaban fuera del alcance de la mayoría de los afroamericanos. En su ciudad natal, White Sulfur Springs, en Virginia Occidental, los estudiantes negros en el sistema educativo segregado no podían pasar de sexto de primaria. Por eso su padre, Joshua Coleman, trasladó la familia a 200 kilómetros a la ciudad de Institute, también en Virginia Occidental, donde ella y sus hermanos recibieron una educación completa. En 1939, Johnson fue la primera mujer negra a la que admitieron en la escuela de posgrado de la Universidad de Virginia Occidental, donde cursó un máster en matemáticas.
Se graduó en la temprana edad de 14 años y con 15 años continuó sus estudios superiores en la denominada West Virginia State College, donde consiguió sus grados en Matemáticas y Francés en la edad de 18 años.En 1952, Katherine Johnson se unió a la NASA y a su grupo de matemáticas negras.
Las dos hijas supervivientes de Katherine, han seguido los pasos de su madre y se han convertido en matemáticas. Joylette empezó a trabajar para la NASA tras graduarse por la Universidad Hampton en 1962. Moore tuvo una carrera de 33 años como profesora de matemáticas y asesora. Ambas están jubiladas. Su tercera hija, Constance, falleció en 2010. El trabajo y el legado de Johnson influyen en los niños y niñas negros que aspiran a ser científicos o a entrar en el campo de las CTIM, las siglas de ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas.