Η Κάτια Λεμπέση γεννήθηκε στην Αθήνα το 1948. Σπούδασε Εκπαίδευση στο Goddard College στο Vermont της Αμερικής (ένα προοδευτικό πανεπιστήμιο με οικολογικό προσανατολισμό).

Στη μεταπολίτευση ενεργοποιήθηκε στο αυτόνομο γυναικείο κίνημα.

Ίδρυσε τις Εκδόσεις Κύτταρο που εξέδωσαν τα πρώτα φεμινιστικά βιβλία στην Ελλάδα.

Το 1985 απέκτησε με τον σύζυγό της, Βαγγέλη Παπαθανασόπουλο, τις Εκδόσεις Κέδρος τις οποίες διηύθυνε μέχρι πρόσφατα.

Τα τελευταία χρόνια δραστηριοποιήθηκε στο οικολογικό κίνημα και διετέλεσε μέλος της Γραμματείας των Οικολόγων Πράσινων.

Ήταν υποψήφια στο ψηφοδέλτιο επικρατείας του κόμματος στις βουλευτικές εκλογές του 2007 και του 2012.
 
Η κηδεία της θα γίνει τη Δευτέρα, 7 Σεπτεμβρίου 2015, στις 4 μ.μ. στο Πρώτο Νεκροταφείο Αθηνών.