Nació el 25 de octubre de 1984 en Santa Bárbara, California, Estados Unidos.
Hija de Maurice Keith Hudson y Mary Christine Perry, dos pastores cristianos. Tiene ascendencia portuguesa, alemana, irlandesa, e inglesa. Sobrina del director de cine y productor Frank Perry (1930-1995). Tiene un hermano menor llamado David (nacido en 1988), que es cantante, y una hermana mayor, Ángela (nacida en 1982). Desde los 3 a los 11, viajó por diferentes estados ya que sus padres establecieron iglesias, antes asentarse de nuevo en Santa Bárbara.
Asistió a escuelas y campamentos religiosos, como la Paradise Valley Christian School y la Santa Barbara Christian School durante sus años de primaria. Perry creció escuchando música Gospel y cantando en el coro de la iglesia. Descubrió la música pop a través de CDs que le prestaban sus amigos. Recibió clases de canto desde los 9 años, y se incorporó al ministerio de sus padres, cantando en las iglesias. A los 13 años, recibió su primera guitarra en el día de su cumpleaños. También recibió clases de baile. Durante su primer año en la escuela secundaria, completó sus Desarrollo Educativo General (GED) y dejó la Dos Pueblos High School para iniciar una carrera profesional. Estudió brevemente ópera en la Academy of the West en Santa Bárbara.
Grabó su primer trabajo discográfico con quince años. Fue un álbum de música cristiana titulado Katy Hudson, el disco no tuvo mucho éxito. En 2004, firmó con la discográfica Island Def Jam Records. Katy compuso un nuevo álbum titulado Katy Perry, pero fue cancelado. Ese mismo año fue contratada por Columbia Records y comenzó a grabar otro álbum, The Matrix. Llegaron a lanzar el video musical de uno de sus temas, pero el álbum fue cancelado.
En 2007 todo comenzó a marchar bien para Katy.
